RU2698139C2 - Description of microorganisms characteristics using maldi-tof - Google Patents
Description of microorganisms characteristics using maldi-tof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2698139C2 RU2698139C2 RU2017105467A RU2017105467A RU2698139C2 RU 2698139 C2 RU2698139 C2 RU 2698139C2 RU 2017105467 A RU2017105467 A RU 2017105467A RU 2017105467 A RU2017105467 A RU 2017105467A RU 2698139 C2 RU2698139 C2 RU 2698139C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microorganism
- antimicrobial agent
- zone
- population
- analytical
- Prior art date
Links
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 202
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 claims abstract description 163
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims abstract description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 84
- 238000000816 matrix-assisted laser desorption--ionisation Methods 0.000 claims abstract description 73
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 241000894007 species Species 0.000 claims abstract description 14
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003556 assay Methods 0.000 claims description 49
- HGGAKXAHAYOLDJ-FHZUQPTBSA-N 6alpha-[(R)-1-hydroxyethyl]-2-[(R)-tetrahydrofuran-2-yl]pen-2-em-3-carboxylic acid Chemical compound S([C@@H]1[C@H](C(N1C=1C(O)=O)=O)[C@H](O)C)C=1[C@H]1CCCO1 HGGAKXAHAYOLDJ-FHZUQPTBSA-N 0.000 claims description 46
- 229960000379 faropenem Drugs 0.000 claims description 46
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 claims description 37
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 claims description 27
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 claims description 27
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 21
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 17
- 108010068385 carbapenemase Proteins 0.000 claims description 15
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 14
- 102000006635 beta-lactamase Human genes 0.000 claims description 14
- 108090000204 Dipeptidase 1 Proteins 0.000 claims description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 claims description 8
- 229940041011 carbapenems Drugs 0.000 claims description 7
- -1 cefuroximesime Chemical compound 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 5
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 4
- 229930186147 Cephalosporin Natural products 0.000 claims description 3
- JUZNIMUFDBIJCM-ANEDZVCMSA-N Invanz Chemical compound O=C([C@H]1NC[C@H](C1)SC=1[C@H](C)[C@@H]2[C@H](C(N2C=1C(O)=O)=O)[C@H](O)C)NC1=CC=CC(C(O)=O)=C1 JUZNIMUFDBIJCM-ANEDZVCMSA-N 0.000 claims description 3
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 claims description 3
- WKDDRNSBRWANNC-UHFFFAOYSA-N Thienamycin Natural products C1C(SCCN)=C(C(O)=O)N2C(=O)C(C(O)C)C21 WKDDRNSBRWANNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LSQZJLSUYDQPKJ-NJBDSQKTSA-N amoxicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=C(O)C=C1 LSQZJLSUYDQPKJ-NJBDSQKTSA-N 0.000 claims description 3
- 229960003022 amoxicillin Drugs 0.000 claims description 3
- 229960002100 cefepime Drugs 0.000 claims description 3
- HVFLCNVBZFFHBT-ZKDACBOMSA-N cefepime Chemical compound S([C@@H]1[C@@H](C(N1C=1C([O-])=O)=O)NC(=O)\C(=N/OC)C=2N=C(N)SC=2)CC=1C[N+]1(C)CCCC1 HVFLCNVBZFFHBT-ZKDACBOMSA-N 0.000 claims description 3
- WYUSVOMTXWRGEK-HBWVYFAYSA-N cefpodoxime Chemical compound N([C@H]1[C@@H]2N(C1=O)C(=C(CS2)COC)C(O)=O)C(=O)C(=N/OC)\C1=CSC(N)=N1 WYUSVOMTXWRGEK-HBWVYFAYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960005090 cefpodoxime Drugs 0.000 claims description 3
- 229940124587 cephalosporin Drugs 0.000 claims description 3
- 150000001780 cephalosporins Chemical class 0.000 claims description 3
- 229960002770 ertapenem Drugs 0.000 claims description 3
- ZSKVGTPCRGIANV-ZXFLCMHBSA-N imipenem Chemical compound C1C(SCC\N=C\N)=C(C(O)=O)N2C(=O)[C@H]([C@H](O)C)[C@H]21 ZSKVGTPCRGIANV-ZXFLCMHBSA-N 0.000 claims description 3
- 229960002182 imipenem Drugs 0.000 claims description 3
- 229960002260 meropenem Drugs 0.000 claims description 3
- DMJNNHOOLUXYBV-PQTSNVLCSA-N meropenem Chemical compound C=1([C@H](C)[C@@H]2[C@H](C(N2C=1C(O)=O)=O)[C@H](O)C)S[C@@H]1CN[C@H](C(=O)N(C)C)C1 DMJNNHOOLUXYBV-PQTSNVLCSA-N 0.000 claims description 3
- 229940041009 monobactams Drugs 0.000 claims description 3
- LSQZJLSUYDQPKJ-UHFFFAOYSA-N p-Hydroxyampicillin Natural products O=C1N2C(C(O)=O)C(C)(C)SC2C1NC(=O)C(N)C1=CC=C(O)C=C1 LSQZJLSUYDQPKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002960 penicillins Chemical class 0.000 claims description 3
- 229960002292 piperacillin Drugs 0.000 claims description 3
- OHKOGUYZJXTSFX-KZFFXBSXSA-N ticarcillin Chemical compound C=1([C@@H](C(O)=O)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)C=CSC=1 OHKOGUYZJXTSFX-KZFFXBSXSA-N 0.000 claims description 3
- 229960004659 ticarcillin Drugs 0.000 claims description 3
- WZPBZJONDBGPKJ-UHFFFAOYSA-N Antibiotic SQ 26917 Natural products O=C1N(S(O)(=O)=O)C(C)C1NC(=O)C(=NOC(C)(C)C(O)=O)C1=CSC(N)=N1 WZPBZJONDBGPKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WZPBZJONDBGPKJ-VEHQQRBSSA-N aztreonam Chemical compound O=C1N(S([O-])(=O)=O)[C@@H](C)[C@@H]1NC(=O)C(=N/OC(C)(C)C(O)=O)\C1=CSC([NH3+])=N1 WZPBZJONDBGPKJ-VEHQQRBSSA-N 0.000 claims description 2
- 229960003644 aztreonam Drugs 0.000 claims description 2
- 229960004755 ceftriaxone Drugs 0.000 claims description 2
- VAAUVRVFOQPIGI-SPQHTLEESA-N ceftriaxone Chemical compound S([C@@H]1[C@@H](C(N1C=1C(O)=O)=O)NC(=O)\C(=N/OC)C=2N=C(N)SC=2)CC=1CSC1=NC(=O)C(=O)NN1C VAAUVRVFOQPIGI-SPQHTLEESA-N 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 229960001668 cefuroxime Drugs 0.000 claims 8
- JFPVXVDWJQMJEE-IZRZKJBUSA-N cefuroxime Chemical compound N([C@@H]1C(N2C(=C(COC(N)=O)CS[C@@H]21)C(O)=O)=O)C(=O)\C(=N/OC)C1=CC=CO1 JFPVXVDWJQMJEE-IZRZKJBUSA-N 0.000 claims 8
- IVBHGBMCVLDMKU-GXNBUGAJSA-N piperacillin Chemical compound O=C1C(=O)N(CC)CCN1C(=O)N[C@H](C=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H]1C(=O)N2[C@@H](C(O)=O)C(C)(C)S[C@@H]21 IVBHGBMCVLDMKU-GXNBUGAJSA-N 0.000 claims 1
- 238000001269 time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 claims 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 33
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 25
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 21
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 13
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 13
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 13
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 10
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 150000003952 β-lactams Chemical class 0.000 description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 6
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 6
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 6
- QGKBSGBYSPTPKJ-UZMKXNTCSA-N 2,6-di-o-methyl-β-cyclodextrin Chemical compound COC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1OC)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](COC)[C@H]([C@@H]([C@H]3OC)O)O[C@H]3O[C@H](COC)[C@H]([C@@H]([C@H]3OC)O)O[C@H]3O[C@H](COC)[C@H]([C@@H]([C@H]3OC)O)O[C@H]3O[C@H](COC)[C@H]([C@@H]([C@H]3OC)O)O3)[C@H](O)[C@H]2OC)COC)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](OC)[C@@H]3O[C@@H]1COC QGKBSGBYSPTPKJ-UZMKXNTCSA-N 0.000 description 5
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 5
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 5
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 5
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 108020004256 Beta-lactamase Proteins 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 3
- 241000607715 Serratia marcescens Species 0.000 description 3
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical group [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000003782 beta lactam antibiotic agent Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 3
- 239000003120 macrolide antibiotic agent Substances 0.000 description 3
- 229940041033 macrolides Drugs 0.000 description 3
- 238000002552 multiple reaction monitoring Methods 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 3
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 3
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000002366 time-of-flight method Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 3
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 3
- 239000002132 β-lactam antibiotic Substances 0.000 description 3
- 229940124586 β-lactam antibiotics Drugs 0.000 description 3
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- 241000589291 Acinetobacter Species 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000194033 Enterococcus Species 0.000 description 2
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 2
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- AFVLVVWMAFSXCK-VMPITWQZSA-N alpha-cyano-4-hydroxycinnamic acid Chemical compound OC(=O)C(\C#N)=C\C1=CC=C(O)C=C1 AFVLVVWMAFSXCK-VMPITWQZSA-N 0.000 description 2
- 239000012984 antibiotic solution Substances 0.000 description 2
- 239000003781 beta lactamase inhibitor Substances 0.000 description 2
- 229940126813 beta-lactamase inhibitor Drugs 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 150000001793 charged compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 2
- 230000009144 enzymatic modification Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- WCMIIGXFCMNQDS-IDYPWDAWSA-M piperacillin sodium Chemical compound [Na+].O=C1C(=O)N(CC)CCN1C(=O)N[C@H](C=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H]1C(=O)N2[C@@H](C([O-])=O)C(C)(C)S[C@@H]21 WCMIIGXFCMNQDS-IDYPWDAWSA-M 0.000 description 2
- JQXXHWHPUNPDRT-WLSIYKJHSA-N rifampicin Chemical compound O([C@](C1=O)(C)O/C=C/[C@@H]([C@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](C)[C@H](O)[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)\C=C\C=C(C)/C(=O)NC=2C(O)=C3C([O-])=C4C)C)OC)C4=C1C3=C(O)C=2\C=N\N1CC[NH+](C)CC1 JQXXHWHPUNPDRT-WLSIYKJHSA-N 0.000 description 2
- 229960001225 rifampicin Drugs 0.000 description 2
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 2
- PCMORTLOPMLEFB-UHFFFAOYSA-N sinapic acid Chemical compound COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC(OC)=C1O PCMORTLOPMLEFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 238000004885 tandem mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- AFVLVVWMAFSXCK-UHFFFAOYSA-N α-cyano-4-hydroxycinnamic acid Chemical compound OC(=O)C(C#N)=CC1=CC=C(O)C=C1 AFVLVVWMAFSXCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940126085 β‑Lactamase Inhibitor Drugs 0.000 description 2
- PFVWVVUSAORMBB-VQIMIIECSA-N (6r,7r)-3-[(3-carboxy-4-nitrophenyl)sulfanylmethyl]-8-oxo-7-[(2-thiophen-2-ylacetyl)amino]-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-ene-2-carboxylic acid Chemical compound O=C([C@@H](NC(=O)CC=1SC=CC=1)[C@H]1SC2)N1C(C(=O)O)=C2CSC1=CC=C([N+]([O-])=O)C(C(O)=O)=C1 PFVWVVUSAORMBB-VQIMIIECSA-N 0.000 description 1
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M (E)-Ferulic acid Natural products COC1=CC(\C=C\C([O-])=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M 0.000 description 1
- 241000588626 Acinetobacter baumannii Species 0.000 description 1
- 241000607534 Aeromonas Species 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- GNWUOVJNSFPWDD-XMZRARIVSA-M Cefoxitin sodium Chemical compound [Na+].N([C@]1(OC)C(N2C(=C(COC(N)=O)CS[C@@H]21)C([O-])=O)=O)C(=O)CC1=CC=CS1 GNWUOVJNSFPWDD-XMZRARIVSA-M 0.000 description 1
- 241000588923 Citrobacter Species 0.000 description 1
- 241000873310 Citrobacter sp. Species 0.000 description 1
- HZZVJAQRINQKSD-UHFFFAOYSA-N Clavulanic acid Natural products OC(=O)C1C(=CCO)OC2CC(=O)N21 HZZVJAQRINQKSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000193403 Clostridium Species 0.000 description 1
- NZNMSOFKMUBTKW-UHFFFAOYSA-N Cyclohexanecarboxylic acid Natural products OC(=O)C1CCCCC1 NZNMSOFKMUBTKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588914 Enterobacter Species 0.000 description 1
- 241000588697 Enterobacter cloacae Species 0.000 description 1
- 241000305071 Enterobacterales Species 0.000 description 1
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 1
- 108090000371 Esterases Proteins 0.000 description 1
- 241000192125 Firmicutes Species 0.000 description 1
- 101710150697 Inositol monophosphatase 1 Proteins 0.000 description 1
- 101710126181 Insulin-like growth factor 2 mRNA-binding protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 241000588748 Klebsiella Species 0.000 description 1
- 241000588915 Klebsiella aerogenes Species 0.000 description 1
- 241000588749 Klebsiella oxytoca Species 0.000 description 1
- 241000588747 Klebsiella pneumoniae Species 0.000 description 1
- 241000186781 Listeria Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 102100029083 Minor histocompatibility antigen H13 Human genes 0.000 description 1
- 241000588771 Morganella <proteobacterium> Species 0.000 description 1
- 108010087702 Penicillinase Proteins 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 101710093543 Probable non-specific lipid-transfer protein Proteins 0.000 description 1
- 241000588769 Proteus <enterobacteria> Species 0.000 description 1
- 241000588768 Providencia Species 0.000 description 1
- 241000588777 Providencia rettgeri Species 0.000 description 1
- 241000589776 Pseudomonas putida Species 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- 241000293869 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium Species 0.000 description 1
- 241000607720 Serratia Species 0.000 description 1
- 241000607768 Shigella Species 0.000 description 1
- 241000191940 Staphylococcus Species 0.000 description 1
- 241000122971 Stenotrophomonas Species 0.000 description 1
- 241000122973 Stenotrophomonas maltophilia Species 0.000 description 1
- 108010090804 Streptavidin Proteins 0.000 description 1
- 241000194017 Streptococcus Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 1
- PQLVXDKIJBQVDF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;hydrate Chemical compound O.CC(O)=O PQLVXDKIJBQVDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 1
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006154 adenylylation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000009640 blood culture Methods 0.000 description 1
- 239000012482 calibration solution Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- XIURVHNZVLADCM-IUODEOHRSA-N cefalotin Chemical compound N([C@H]1[C@@H]2N(C1=O)C(=C(CS2)COC(=O)C)C(O)=O)C(=O)CC1=CC=CS1 XIURVHNZVLADCM-IUODEOHRSA-N 0.000 description 1
- 229960000603 cefalotin Drugs 0.000 description 1
- 229960002129 cefixime Drugs 0.000 description 1
- OKBVVJOGVLARMR-QSWIMTSFSA-N cefixime Chemical compound S1C(N)=NC(C(=N\OCC(O)=O)\C(=O)N[C@@H]2C(N3C(=C(C=C)CS[C@@H]32)C(O)=O)=O)=C1 OKBVVJOGVLARMR-QSWIMTSFSA-N 0.000 description 1
- 229960004261 cefotaxime Drugs 0.000 description 1
- AZZMGZXNTDTSME-JUZDKLSSSA-M cefotaxime sodium Chemical compound [Na+].N([C@@H]1C(N2C(=C(COC(C)=O)CS[C@@H]21)C([O-])=O)=O)C(=O)\C(=N/OC)C1=CSC(N)=N1 AZZMGZXNTDTSME-JUZDKLSSSA-M 0.000 description 1
- 229960002682 cefoxitin Drugs 0.000 description 1
- 229960000484 ceftazidime Drugs 0.000 description 1
- ORFOPKXBNMVMKC-DWVKKRMSSA-N ceftazidime Chemical compound S([C@@H]1[C@@H](C(N1C=1C([O-])=O)=O)NC(=O)\C(=N/OC(C)(C)C(O)=O)C=2N=C(N)SC=2)CC=1C[N+]1=CC=CC=C1 ORFOPKXBNMVMKC-DWVKKRMSSA-N 0.000 description 1
- 210000001175 cerebrospinal fluid Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229960005091 chloramphenicol Drugs 0.000 description 1
- WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N chloramphenicol Chemical compound ClC(Cl)C(=O)N[C@H](CO)[C@H](O)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N 0.000 description 1
- HZZVJAQRINQKSD-PBFISZAISA-N clavulanic acid Chemical compound OC(=O)[C@H]1C(=C/CO)/O[C@@H]2CC(=O)N21 HZZVJAQRINQKSD-PBFISZAISA-N 0.000 description 1
- 229960003324 clavulanic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010981 drying operation Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 229940092559 enterobacter aerogenes Drugs 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 108010017796 epoxidase Proteins 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N ferulic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N 0.000 description 1
- 235000001785 ferulic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940114124 ferulic acid Drugs 0.000 description 1
- KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N ferulic acid Natural products COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- YMDXZJFXQJVXBF-STHAYSLISA-N fosfomycin Chemical compound C[C@@H]1O[C@@H]1P(O)(O)=O YMDXZJFXQJVXBF-STHAYSLISA-N 0.000 description 1
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 1
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 150000002433 hydrophilic molecules Chemical class 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 1
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 108700010839 phage proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 description 1
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003910 polypeptide antibiotic agent Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011403 purification operation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008261 resistance mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- FKENQMMABCRJMK-RITPCOANSA-N sulbactam Chemical compound O=S1(=O)C(C)(C)[C@H](C(O)=O)N2C(=O)C[C@H]21 FKENQMMABCRJMK-RITPCOANSA-N 0.000 description 1
- 229960005256 sulbactam Drugs 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 1
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 1
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 1
- WROMPOXWARCANT-UHFFFAOYSA-N tfa trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F.OC(=O)C(F)(F)F WROMPOXWARCANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N trans-isoferulic acid Natural products COC1=CC=C(C=CC(O)=O)C=C1O QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 230000007923 virulence factor Effects 0.000 description 1
- 239000000304 virulence factor Substances 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000013618 yogurt Nutrition 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/04—Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/18—Testing for antimicrobial activity of a material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/24—Methods of sampling, or inoculating or spreading a sample; Methods of physically isolating an intact microorganisms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/36—Embedding or analogous mounting of samples
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
- G01N33/6803—General methods of protein analysis not limited to specific proteins or families of proteins
- G01N33/6848—Methods of protein analysis involving mass spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
- G01N33/6803—General methods of protein analysis not limited to specific proteins or families of proteins
- G01N33/6848—Methods of protein analysis involving mass spectrometry
- G01N33/6851—Methods of protein analysis involving laser desorption ionisation mass spectrometry
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/04—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
- H01J49/0409—Sample holders or containers
- H01J49/0418—Sample holders or containers for laser desorption, e.g. matrix-assisted laser desorption/ionisation [MALDI] plates or surface enhanced laser desorption/ionisation [SELDI] plates
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Immunology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области микробиологии. Точнее, настоящее изобретение относится к характеризации популяции, по меньшей мере, одного микроорганизма с помощью масс-спектрометрии, и, в частности, масс-спектрометрии (MS) с времяпролетной матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией, известной как MALDI-TOF.The present invention relates to the field of microbiology. More specifically, the present invention relates to characterizing a population of at least one microorganism using mass spectrometry, and in particular mass spectrometry (MS) with time-of-flight matrix-activated laser desorption / ionization, known as MALDI-TOF.
В течение нескольких лет, метод MALDI-TOF использовали для проведения быстрой идентификации микроорганизма на уровне видов. Различные типы инструментов, которые подходят для этого вида характеризации, продаются заявителем, и также, в частности, Bruker Daltonics и Andromas.For several years, the MALDI-TOF method was used to quickly identify the microorganism at the species level. Various types of tools that are suitable for this type of characterization are sold by the applicant, and also, in particular, Bruker Daltonics and Andromas.
Микроорганизм идентифицируется в MALDI-TOF по спектру наиболее распространенных белков в микроорганизме, по сравнению с эталонными данными для того, чтобы идентифицировать семейство, род, и обычно вид микроорганизма. Как правило, используемый протокол включает нанесение, по меньшей мере, части колонии микроорганизмов на пластину для MALDI, добавление матрицы, подходящей для метода MALDI, получение масс-спектра и идентификацию вида путем сравнения с эталонными данными, которые хранятся в базе данных.The microorganism is identified in MALDI-TOF by the spectrum of the most abundant proteins in the microorganism, compared with the reference data in order to identify the family, genus, and usually the type of microorganism. Typically, the protocol used includes applying at least a portion of the colony of microorganisms to the MALDI plate, adding a matrix suitable for the MALDI method, obtaining a mass spectrum, and identifying the species by comparison with the reference data stored in the database.
В последнее время метод MALDI также используется для детекции феномена устойчивости микроорганизма к антибиотику, и, в частности, для идентификации фенотипа, который отвечает за гидролиз антибиотиков бета-лактамного типа, из-за секреции ферментов типа бета-лактамаз, и, в частности типа карбапенемаз. В этой связи могут быть упомянуты заявки US 2012/0196309 и WO 2012/023845. Характеризация устойчивости с помощью MALDI-TOF включает детекцию гидролизованной формы и/или потерю нативной формы бета-лактамного антибиотика после инкубации с указанным антибиотиком образца, который может содержать микроорганизм, способный продуцировать бета-лактамазы.Recently, the MALDI method has also been used to detect the phenomenon of antibiotic resistance of a microorganism, and, in particular, to identify the phenotype that is responsible for the hydrolysis of beta-lactam type antibiotics, due to the secretion of beta-lactamase type enzymes, and in particular carbapenemase type . In this regard, may be mentioned applications US 2012/0196309 and WO 2012/023845. Characterization of resistance using MALDI-TOF includes detection of the hydrolyzed form and / or loss of the native form of the beta-lactam antibiotic after incubation with the indicated antibiotic sample, which may contain a microorganism capable of producing beta-lactamases.
Хотя подготовка образца к нанесению не описывается подробно в этих патентных заявках, в общем, предполагается, что микроорганизм смешивают с антибиотиком заранее, а затем полученную смесь наносят на пластину MALDI или используют лизат микроорганизма(ов) (см. WO 2012/023845, в частности, пункт 15).Although the preparation of the sample for application is not described in detail in these patent applications, it is generally assumed that the microorganism is mixed with the antibiotic in advance, and then the resulting mixture is applied to the MALDI plate or a microorganism (s) lysate is used (see WO 2012/023845, in particular , paragraph 15).
В документе WO 2012/113699 предусматривается применение масс-спектрометрии для того, чтобы оценить ингибирующее действие вещества на бета-лактамазы, при этом оценка, возможно, проводится в присутствии бактерий.WO 2012/113699 provides the use of mass spectrometry in order to evaluate the inhibitory effect of a substance on beta-lactamases, with the assessment possibly carried out in the presence of bacteria.
В следующих публикациях: (Hrabak, Walkova et al. 2011, Hooff, van Kampen et al. 2012, Hrabak, Studentova et al. 2012, Sparbier, Schubert et al. 2012) предлагается более подробное описание протоколов, которые будут осуществляться для подготовки образцов, при этом протоколы включают следующие стадии:The following publications: (Hrabak, Walkova et al. 2011, Hooff, van Kampen et al. 2012, Hrabak, Studentova et al. 2012, Sparbier, Schubert et al. 2012) provide a more detailed description of the protocols that will be implemented for sample preparation while the protocols include the following stages:
- подготовки инокулята, содержащего колонии микроорганизмов;- preparation of an inoculum containing colonies of microorganisms;
- центрифугирования инокулята;- centrifugation of the inoculum;
- ресуспендирования бактериальных гранул с раствором антибиотика, с добавлением или без реагента для лизиса;- resuspension of bacterial granules with an antibiotic solution, with or without reagent for lysis;
- инкубирования в течение от 30 минут до 3 часов;- incubation for from 30 minutes to 3 hours;
- центрифугирования; и- centrifugation; and
- переноса 1 мкл супернатанта на пластину для MALDI и добавление 1 мкл матрицы, анализ с помощью MALDI-TOF масс-спектрометрии.- transfer 1 μl of the supernatant to the plate for MALDI and add 1 μl of the matrix, analysis using MALDI-TOF mass spectrometry.
Подготовка образца для обнаружения устойчивости методом MALDI-TOF, таким образом, долгая и утомительная. На самом деле, процедура, используемая для детекции устойчивости по методу MALDI-TOF, влечет за собой необходимость подготовки инокулята с высокой концентрацией и/или одну или несколько стадий центрифугирования. Эти стадии требуют материалы, расходные материалы и специальное оборудование, и, таким образом, потребляют расходные материалы, время и опыт оператора. Кроме того, до начала подготовки такого типа трудно использовать метод MALDI-TOF рутинно для обнаружения устойчивости, учитывая, что проведение описания характеристик большого количества проб в день может быть не предусмотрено. Фактически часто возникает несоответствие между наличием инструмента для проведения идентификации феномена устойчивости методом MALDI-TOF и наличием образцов, полученных после обязательной стадии подготовки. Другая проблема заключается в том, что бактерии инкубируются с антибиотиком в объемах порядка 10 мкл - 50 мкл, что приводит к потенциально высокому риску снижения взаимодействий фермент-антибиотик. Как следствие, может быть снижение эффективности ферментной активности, которое может повлиять на чувствительность обнаружения и, таким образом, надежность метода, в частности, с микроорганизмами, которые, как известно, продуцируют или секретируют небольшие количества ферментов.Preparing a sample to detect resistance by the MALDI-TOF method is thus long and tedious. In fact, the procedure used to detect resistance by the MALDI-TOF method entails the need to prepare a high concentration inoculum and / or one or more centrifugation steps. These stages require supplies, supplies and special equipment, and thus consume supplies, time and operator experience. In addition, before starting this type of preparation, it is difficult to use the MALDI-TOF method routinely to detect resistance, given that describing the characteristics of a large number of samples per day may not be provided. In fact, often there is a mismatch between the presence of a tool for identifying the phenomenon of stability by the MALDI-TOF method and the presence of samples obtained after the mandatory preparation stage. Another problem is that bacteria are incubated with an antibiotic in volumes of the order of 10 μl - 50 μl, which leads to a potentially high risk of reducing enzyme-antibiotic interactions. As a result, there may be a decrease in the efficiency of enzyme activity, which can affect the sensitivity of detection and, thus, the reliability of the method, in particular with microorganisms that are known to produce or secrete small amounts of enzymes.
Детекция устойчивости к антимикробному агенту также описана в заявках WO 2011/045544 и US 2012/0196309, как проводимая с помощью других методов масс-спектрометрии, таких как тандемная масс-спектрометрия (MS-MS) и мониторинг множественных реакций (MRM). В таких условиях анализ с помощью масс-спектрометрии и, как следствие, с помощью ионизации осуществляется не на микроорганизме, а на белках, полученных после различных операций по очистке.The detection of antimicrobial resistance is also described in WO 2011/045544 and US 2012/0196309, as carried out using other mass spectrometry methods such as tandem mass spectrometry (MS-MS) and multiple reaction monitoring (MRM). Under such conditions, analysis by mass spectrometry and, as a result, by ionization is carried out not on a microorganism, but on proteins obtained after various purification operations.
В контексте настоящего изобретения, авторы изобретения предлагают воплотить новый способ получения зоны характеризации для характеризации микроорганизма методом MALDI, который может быть использован для идентификации устойчивости к антибиотику и который прост в реализации. Кроме того, этот новый способ совместим с получением различных характеристик образца, присутствующего в зоне характеризации, по меньшей мере, одной, соответствующей определению устойчивости к антибиотику, и другой, зачастую, соответствующей идентификации микроорганизма.In the context of the present invention, the inventors propose to implement a new method of obtaining a characterization zone for characterizing a microorganism by the MALDI method, which can be used to identify antibiotic resistance and which is easy to implement. In addition, this new method is compatible with obtaining various characteristics of a sample present in the characterization zone of at least one corresponding to the determination of antibiotic resistance, and another, often corresponding identification of the microorganism.
Изобретение, таким образом, относится к способу характеризации образца, который содержит, по меньшей мере, один микроорганизм, с применением метода MALDI-TOF, который может быть использован для того, чтобы определить, является ли или нет популяция микроорганизма, устойчивой, по меньшей мере, к одному антимикробному агенту, и в течение относительно короткого периода времени, порядка от нескольких часов до одного часа или даже меньше.The invention thus relates to a method for characterizing a sample that contains at least one microorganism using the MALDI-TOF method, which can be used to determine whether or not a population of a microorganism is stable, at least , to one antimicrobial agent, and within a relatively short period of time, of the order of several hours to one hour or even less.
Изобретение также относится к способу получения зоны характеризации аналитической пластины, для того, чтобы выполнять, по меньшей мере, одну характеризацию популяции, по меньшей мере, одного микроорганизма в присутствии, по меньшей мере, одного антимикробного агента, где указанная характеризация включает анализ методом масс-спектрометрии в ходе которого популяция, по меньшей мере, одного микроорганизма, нанесенная в аналитическую зону, подвергается по меньшей мере, одной стадии ионизации путем бомбардировки аналитической зоны лазерным лучом в соответствии с методом масс-спектрометрии с матричной лазерной десорбционной ионизацией, известной как MALDI;The invention also relates to a method for producing a characterization zone of an assay plate in order to perform at least one characterization of a population of at least one microorganism in the presence of at least one antimicrobial agent, wherein said characterization involves mass analysis spectrometry during which a population of at least one microorganism deposited in the analytical zone undergoes at least one stage of ionization by bombarding the laser analytical zone beam according to mass spectrometry with matrix-assisted laser desorption ionization, known as MALDI;
способ получения аналитической зоны отличается тем, что включает последовательно следующие стадии:The method for obtaining the analytical zone is characterized in that it includes the following stages in sequence:
- стадию, заключающуюся в предоставлении аналитической пластины для характеризации посредством метода MALDI, где пластина включает, по меньшей мере, одну аналитическую зону, несущую антимикробный агент;- a stage consisting in providing an assay plate for characterization by the MALDI method, where the plate comprises at least one assay zone carrying an antimicrobial agent;
- стадию нанесения популяции, по меньшей мере, одного микроорганизма на указанной аналитической зоне в контакте с антимикробным агентом;- the stage of applying a population of at least one microorganism in the specified analytical zone in contact with an antimicrobial agent;
- стадию инкубации, заключающуюся в поддержании аналитической пластины в условиях и в течение времени, достаточных для взаимодействия антимикробного агента и присутствующего микроорганизма; и- the incubation stage, which consists in maintaining the analytical plate under conditions and for a time sufficient for the interaction of the antimicrobial agent and the microorganism present; and
- стадию нанесения матрицы, которая пригодна для метода MALDI, на аналитическую зону.- the stage of applying the matrix, which is suitable for the MALDI method, on the analytical zone.
Предпочтительно, в контексте процесса подготовки в соответствии с настоящим изобретением, наносится популяция одного микроорганизма, подлежащего характеризации. Таким образом, зона характеризации может быть затем использована для характеризации одного микроорганизма.Preferably, in the context of the preparation process in accordance with the present invention, a population of one microorganism to be characterized is applied. Thus, the characterization zone can then be used to characterize a single microorganism.
В соответствии с изобретением нанесенную популяцию микроорганизма(ов) получают без предварительной стадии контакта с антимикробным агентом, т.е. нанесенная популяция микроорганизма(ов), не смешена с антибактериальным агентом, присутствующим в зоне характеризации до нанесения.In accordance with the invention, the applied population of the microorganism (s) is obtained without a preliminary step of contact with an antimicrobial agent, i.e. the applied population of the microorganism (s) is not mixed with the antibacterial agent present in the characterization zone prior to application.
Способ в соответствии с настоящим изобретением преимущественно проводят на популяции микроорганизма(ов), полученного после стадии концентрирования, обогащения и/или очистки и/или после роста на подходящей среде, в частности, гелевой среде, соответствующей колонии или фракции колонии.The method in accordance with the present invention is mainly carried out on a population of microorganism (s) obtained after the stage of concentration, enrichment and / or purification and / or after growth on a suitable medium, in particular a gel medium corresponding to a colony or fraction of a colony.
В качестве примера, в контексте настоящего изобретения, антимикробный агент выбирают таким образом, чтобы сделать возможным детекцию устойчивости из-за выработки бета-лактамазы, и, в частности, из-за карбапенемазы.As an example, in the context of the present invention, the antimicrobial agent is selected so as to enable the detection of resistance due to the production of beta-lactamase, and in particular due to carbapenemase.
Антимикробный агент, как правило, антибиотик, предпочтительно выбирают из числа пенициллинов, цефалоспоринов, цефамицинов, карбапенемов и монобактамов, и, в частности, из числа ампициллина, амоксициллина, тикарциллина, пиперациллина, цефалотина, цефуроксима, цефокситина, цефиксима, цефотаксима, цефтазидима, цефтриаксона, цефподоксима, цефепима, азтреонама, эртапенема, имипенема, меропенема и фаропенема.The antimicrobial agent, typically an antibiotic, is preferably selected from among penicillins, cephalosporins, cefamycins, carbapenems and monobactams, and in particular from ampicillin, amoxicillin, ticarcillin, piperacillin, cefalactim, cefoxidim, cefoximetsef cefixit, cefoximit, cefoxitime, cefoxitim, cefoxitim, cefoxitim, cefoxitim, cefoxitim, cefoxitim, cefoximit, cefoximit, cefoximit, cefoximit, cefoximit, cefoximetzite, cefoximetzite, cefoximetzite, cefoximetzite , cefpodoxime, cefepime, aztreonam, ertapenem, imipenem, meropenem and faropenem.
Способ получения в соответствии с настоящим изобретением может включать стадию функционализации для получения аналитической пластины для характеризации с помощью метода MALDI, содержащей, по меньшей мере, одну аналитическую зону, несущую антимикробный агент, названной функционализированной зоной, где указанная стадия функционализации предпочтительно проводится путем нанесения водного раствора антимикробного агента с последующей сушкой.The production method in accordance with the present invention may include a functionalization step to obtain an assay plate for characterization using the MALDI method, containing at least one assay zone carrying an antimicrobial agent, called a functionalized zone, wherein said functionalization step is preferably carried out by applying an aqueous solution antimicrobial agent followed by drying.
Изобретение также относится к способу характеризации популяции, по меньшей мере, одного микроорганизма, где характеризация включает, по меньшей мере, определение присутствия или отсутствия популяции микроорганизма, который устойчив по меньшей мере, к одному антимикробному агенту.The invention also relates to a method for characterizing a population of at least one microorganism, where the characterization includes at least determining the presence or absence of a population of a microorganism that is resistant to at least one antimicrobial agent.
Данный способ отличается тем, что включает последовательно следующие стадии:This method is characterized in that it consists of the following stages:
- получение, по меньшей мере, одной зоны характеризации на аналитической пластине в соответствии со способом получения по изобретению;- obtaining at least one characterization zone on the analytical plate in accordance with the production method according to the invention;
- применение масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией, известной как MALDI-TOF, чтобы проанализировать по меньшей мере однократно популяцию микроорганизма, нанесенного на зону характеризации для цели получения заключения, присутствует ли популяция микроорганизма, которая устойчива к антимикробному агенту, в зоне характеризации.- the use of mass spectrometry with matrix-activated laser desorption / ionization, known as MALDI-TOF, to analyze at least once the population of the microorganism deposited on the characterization zone for the purpose of obtaining a conclusion whether the population of the microorganism that is resistant to the antimicrobial agent is present in characterization zone.
В частности, масс-спектрометрический анализ с помощью метода MALDI-TOF для цели получения заключения, присутствует ли популяция микроорганизма, которая устойчива к антимикробному агенту, в зоне характеризации, заключается в верификации наличия антимикробного агента и/или продуктов деградации антимикробного агента.In particular, mass spectrometric analysis using the MALDI-TOF method to determine whether a population of a microorganism that is resistant to an antimicrobial agent is present in the characterization zone is to verify the presence of an antimicrobial agent and / or antimicrobial agent degradation products.
Преимущественно способ характеризации в соответствии с настоящим изобретением включает, по меньшей мере, две характеризации. В частности, характеризация дополнительно включает идентификацию семейства, рода или, предпочтительно, вида популяции микроорганизма, нанесенного на зону характеризации.Advantageously, the characterization method in accordance with the present invention includes at least two characterizations. In particular, characterization further includes the identification of a family, genus or, preferably, a species of a microorganism population deposited on the characterization zone.
Предпочтительно, способ характеризации в соответствии с настоящим изобретением включает:Preferably, the characterization method in accordance with the present invention includes:
- определение семейства, рода, или, предпочтительно, вида популяции микроорганизма, нанесенного на зону характеризации путем проведения первого анализа методом масс-спектрометрии типа MALDI, соответствующего первой стадии ионизации зоны характеризации, и применение первой калибровки для анализа; и- determination of the family, genus, or, preferably, the type of population of the microorganism deposited on the characterization zone by conducting a first analysis by mass spectrometry of the MALDI type corresponding to the first stage of ionization of the characterization zone, and the first calibration for analysis; and
- определение возможного присутствия в зоне характеризации популяции микроорганизма, который устойчив к антибактериальному агенту путем проведения второго анализа методом масс-спектрометрии с использованием метода MALDI-TOF, соответствующего второй стадии ионизации той же зоны характеризации, и применение второй калибровки для анализа.- determination of the possible presence in the characterization zone of a population of a microorganism that is resistant to the antibacterial agent by conducting a second analysis by mass spectrometry using the MALDI-TOF method corresponding to the second stage of ionization of the same characterization zone, and using a second calibration for analysis.
В таких обстоятельствах, идентификация семейства, рода или, предпочтительно, вида популяции микроорганизма и определения возможного присутствия антимикробного агента предпочтительно касается одного и того же микроорганизма.In such circumstances, the identification of a family, genus or, preferably, a species of a population of a microorganism and the determination of the possible presence of an antimicrobial agent preferably refers to the same microorganism.
Изобретение также относится к способу характеризации популяции, по меньшей мере, одного микроорганизма, где характеризация включает, по меньшей мере:The invention also relates to a method for characterizing a population of at least one microorganism, where the characterization includes at least:
- идентификацию семейства, рода или, предпочтительно, вида популяции микроорганизма, путем проведения первого анализа методом масс-спектрометрии с использованием метода MALDI, соответствующего первой стадии ионизации зоны характеризации, содержащей популяцию микроорганизма(ов), антимикробный агент и матрицу, подходящую для метода MALDI;- identification of the family, genus or, preferably, the type of population of the microorganism, by conducting the first analysis by mass spectrometry using the MALDI method, corresponding to the first stage of ionization of the characterization zone containing the population of the microorganism (s), an antimicrobial agent and a matrix suitable for the MALDI method;
- определение присутствия популяции микроорганизма, который устойчив, по меньшей мере, к одному антимикробному агенту, путем проведения второго анализа методом масс-спектрометрии с использованием метода MALDI, соответствующего второй стадии ионизации зоны характеризации, включающей популяцию по меньшей мере одного микроорганизма, антимикробный агент и матрицу, подходящую для метода MALDI;- determining the presence of a population of a microorganism that is resistant to at least one antimicrobial agent, by performing a second analysis by mass spectrometry using the MALDI method, corresponding to the second stage of ionization of the characterization zone, comprising a population of at least one microorganism, an antimicrobial agent and a matrix suitable for the MALDI method;
где способ отличается тем, что:where the method is characterized in that:
- первый анализ и второй анализ, соответственно, осуществляются с помощью отдельной первой стадии и отдельной второй стадии ионизации одной и той же зоны характеризации, включающей популяцию по меньшей мере одного микроорганизма, и антимикробный агент;- the first analysis and the second analysis, respectively, are carried out using a separate first stage and a separate second stage of ionization of the same characterization zone, including a population of at least one microorganism, and an antimicrobial agent;
- первый анализ использует первую калибровку, а второй анализ использует вторую калибровку, которая отличается от первой калибровки.- the first analysis uses the first calibration, and the second analysis uses the second calibration, which is different from the first calibration.
Предпочтительно, нанесенная популяция включает один характеризуемый микроорганизм.Preferably, the applied population includes one characterized microorganism.
Способ характеризации этого вида предпочтительно использует способ получения зоны характеризации аналитической пластины в соответствии с настоящим изобретением.The characterization method of this species preferably uses a method for obtaining a characterization zone of the assay plate according to the present invention.
В контексте данного изобретения, одна и та же зона характеризации и одна и та же популяция микроорганизма(ов) подвергается двум ионизациям подряд для того, чтобы получить две искомых характеризации: характеризации феномена устойчивости микроорганизма к антимикробному агенту, и идентификацию микроорганизма. Изобретение также относится к способу функционализации аналитической зоны аналитической пластины, адаптированной к методу MALDI, где способ функционализации аналитической зоны отличается тем, что включает:In the context of this invention, the same characterization zone and the same population of microorganism (s) undergo two ionizations in a row in order to obtain the two desired characterizations: characterization of the phenomenon of resistance of the microorganism to an antimicrobial agent, and identification of the microorganism. The invention also relates to a method for functionalizing the analytical zone of the analytical plate adapted to the MALDI method, where the method for functionalizing the analytical zone is characterized in that it includes:
- стадию функционализации аналитической зоны, для того, чтобы придать аналитической зоне способность принять антимикробный агент.- the stage of functionalization of the analytical zone, in order to give the analytical zone the ability to take an antimicrobial agent.
Стадия функционализации может быть реализована путем нанесения водного раствора антимикробного агента с последующей сушкой.The functionalization step can be implemented by applying an aqueous solution of an antimicrobial agent, followed by drying.
Изобретение также обеспечивает аналитическую пластину, предназначенную для приема популяции по меньшей мере одного микроорганизма, подлежащего характеризации на аналитической зоне масс-спектрометрией в соответствии с методом MALDI, где пластина отличается тем, что включает антимикробный агент, нанесенный, в частности, в форме твердого слоя на указанную аналитическую зону аналитической пластины, формируя тем самым функционализированную аналитическую зону. В частности, в аналитической пластине такого вида функционализированная аналитическая зона (или зоны), несущая (несущие) антимикробный агент, не включает микроорганизм в количестве, которое детектируется методом MALDI, и/или функционализированная аналитическая зона (или зоны) высушена.The invention also provides an analytical plate for receiving a population of at least one microorganism to be characterized in the analytical zone by mass spectrometry in accordance with the MALDI method, where the plate is characterized in that it includes an antimicrobial agent deposited, in particular, in the form of a solid layer on the specified analytical zone of the analytical plate, thereby forming a functionalized analytical zone. In particular, in this type of assay plate, a functionalized assay zone (or zones) carrying an antimicrobial agent (s) does not include the microorganism in an amount that is detected by the MALDI method and / or a functionalized assay zone (or zones) is dried.
Термин «высушенный», в частности, означает, что антимикробный агент находится не в растворе, а в виде твердого слоя, который сцеплен с аналитической зоной, на которую он нанесен. В частности, сохранение антимикробного агента в аналитической зоне, которая подвергается функционализации, может быть осуществлено электростатическим связыванием, ионным связыванием, ковалентным связыванием, аффинным связыванием, или фактически с помощью адгезивного агента. В частности, адгезивный агент может представлять собой полимер, который растворим в воде. Примером адгезивного агента, который может быть использован для иммобилизации антимикробного агента в аналитической зоне или зонах, который может быть упомянут, является гептакис (2,6-ди-О-метил)-β-циклодекстрин.The term “dried”, in particular, means that the antimicrobial agent is not in solution, but in the form of a solid layer that adheres to the analytical zone on which it is applied. In particular, the preservation of the antimicrobial agent in the analytical zone, which undergoes functionalization, can be carried out by electrostatic binding, ionic binding, covalent binding, affinity binding, or in fact using an adhesive agent. In particular, the adhesive agent may be a polymer that is soluble in water. An example of an adhesive agent that can be used to immobilize an antimicrobial agent in an assay zone or zones that can be mentioned is heptakis (2,6-di-O-methyl) -β-cyclodextrin.
В конкретном воплощении, на аналитической пластине, предназначенной для получения популяции, по меньшей мере, одного микроорганизма, подлежащего характеризации, аналитическая зона или каждая аналитическая зона несет одиночный антимикробный агент.In a specific embodiment, on an assay plate intended to produce a population of at least one microorganism to be characterized, the assay zone or each assay zone carries a single antimicrobial agent.
Аналитическая пластина для приема популяции, по меньшей мере, одного микроорганизма в соответствии с настоящим изобретением может быть упакована в герметично закрытую упаковку. В частности, герметично закрытая упаковка может быть пригодна для защиты пластины от света и от влаги.An assay plate for receiving a population of at least one microorganism in accordance with the present invention may be packaged in hermetically sealed packaging. In particular, hermetically sealed packaging may be suitable for protecting the plate from light and moisture.
Функционализированная аналитическая зона (зоны) может быть получена путем нанесения водного раствора антимикробного агента, с последующей сушкой.A functionalized analytical zone (s) can be obtained by applying an aqueous solution of an antimicrobial agent, followed by drying.
Пластины этого типа могут включать множество функционализованных аналитических зон, каждая из которых несет антимикробный агент, в частности, по меньшей мере первую функционализированную аналитическую зону, несущую первый антимикробный агент и вторую аналитическую зону, несущую второй антимикробный агент, который отличается от первого антимикробного агента.Plates of this type may include a plurality of functionalized assay zones, each of which carries an antimicrobial agent, in particular at least a first functionalized assay zone bearing a first antimicrobial agent and a second assay zone containing a second antimicrobial agent that is different from the first antimicrobial agent.
Как правило, пластины этого вида включают, по меньшей мере, одну эталонную аналитическую зону, предназначенную для последующего приема популяции эталонного микроорганизма, и по этой причине поверхность эталонной аналитической зоны не содержит антимикробный агент.Typically, plates of this kind include at least one reference analytical zone intended for subsequent intake of a population of a reference microorganism, and for this reason, the surface of the reference analytical zone does not contain an antimicrobial agent.
Изобретение относится также к применению аналитической пластины в соответствии с изобретением, в способе характеризации в соответствии с настоящим изобретением.The invention also relates to the use of an assay plate in accordance with the invention in a characterization method in accordance with the present invention.
Приведенное ниже описание, со ссылками на прилагаемые чертежи, способствует лучшему пониманию изобретения.The following description, with reference to the accompanying drawings, contributes to a better understanding of the invention.
На фигуре 1 представлен схематический вид сверху пластины MALDI.Figure 1 is a schematic top view of a MALDI plate.
Фигуры 2-4 представляют собой масс-спектры, полученные в примерах с помощью метода MALDI-TOF. На этих фигурах шкала интенсивности является относительной шкалой со ссылкой на наиболее интенсивный пик спектра. В качестве примера, в выбранном диапазоне масс (в частности, от 200 m/z до 1200 m/z), если наиболее интенсивный пик составляет 100 мВ, то он принимается за 100% (как указано на левой стороне спектров). Менее интенсивные пики обозначены относительно наиболее интенсивного пика: таким образом, пик с интенсивностью 75 мВ достигает 75% от шкалы (на спектре, который содержит максимальную интенсивность пика 100 мВ). Как следствие, для того же спектра уровень интенсивности пиков между штаммами не может быть сравнен. В противоположность этому, эти спектры могут быть использованы для одного и того же штамма, чтобы сравнить интенсивности между нативным пиком антимикробного агента и продукта его деградации. Также возможно, для одного и того же штамма сравнивать интенсивность между нативным или гидролизованными пиками и контрольным пиком, который не был подвергнут изменениям, которые индуцируют биологическая/ферментативная активность тестируемого микроорганизма. Следующие пики: пик матрицы НССА, пик пептида или эталонной молекулы, добавленной к матрице, или, которая уже высушена в аналитической зоне, можно рассматривать в качестве контрольных пиков.Figures 2-4 are mass spectra obtained in the examples using the MALDI-TOF method. In these figures, the intensity scale is a relative scale with reference to the most intense peak of the spectrum. As an example, in the selected mass range (in particular, from 200 m / z to 1200 m / z), if the most intense peak is 100 mV, then it is taken as 100% (as indicated on the left side of the spectra). Less intense peaks are indicated relative to the most intense peak: thus, a peak with an intensity of 75 mV reaches 75% of the scale (on a spectrum that contains a maximum peak intensity of 100 mV). As a result, for the same spectrum, the peak intensity level between the strains cannot be compared. In contrast, these spectra can be used for the same strain to compare the intensities between the native peak of the antimicrobial agent and its degradation product. It is also possible for the same strain to compare the intensity between native or hydrolyzed peaks and a control peak that has not been subjected to changes that induce the biological / enzymatic activity of the test microorganism. The following peaks: the peak of the HCCA matrix, the peak of the peptide or reference molecule added to the matrix, or which has already been dried in the analytical zone, can be considered as control peaks.
На фигуре 5 показан внешний вид аналитических зон (пятен), на которые был нанесен антибиотик, фаропенем, в присутствие и в отсутствие адгезивного агента (гептакис), до и после соскабливания с помощью инокуляционной петли.The figure 5 shows the appearance of the analytical zones (spots), which was applied antibiotic, Faropenem, in the presence and in the absence of an adhesive agent (heptakis), before and after scraping with an inoculation loop.
На фигуре 6 показано изменение соотношения интенсивностей пиков нативного фаропенема и гидролизованного фаропенема, полученных методом MALDI-TOF по сравнению с контрольным пиком НССА в зависимости от соотношений [гептакис]/[фаропенем].Figure 6 shows the change in the ratio of the intensities of the peaks of native faropenem and hydrolyzed faropenem obtained by the MALDI-TOF method compared to the control peak of HCCA depending on the ratios [heptakis] / [faropenem].
На фигуре 7 представлены масс-спектры, полученные во второй серии сбора данных в примере 5.The figure 7 presents the mass spectra obtained in the second series of data collection in example 5.
На фигуре 8 показано изменение в соотношениях интенсивностей 304/308 и 304/330 в зависимости от концентрации инокулята, используемого для двух штаммов, тестируемых в примере 5.The figure 8 shows the change in the ratio of intensities 304/308 and 304/330 depending on the concentration of the inoculum used for the two strains tested in example 5.
Фигура 9 представляет собой воплощение случая, дополненного, пластиной MALDI, которая может быть адаптирована к нанесению популяции микроорганизмов в жидком виде.Figure 9 is an embodiment of the case supplemented with a MALDI plate that can be adapted to apply a liquid microorganism population.
Аналитические пластины MALDIMALDI Analytical Plates
Аналитическая пластина MALDI имеет по меньшей мере одну, а в общем случае множество аналитических зон. Аналитические зоны представлены в виде пятен, как правило, круглой формы. Для того, чтобы способствовать последующей ионизации по меньшей мере на уровне аналитической зоны или зон, поверхность пластины является проводящей. Например, аналитическая пластина этого вида образована полимером, таким как полипропилен, причем указанный полимер покрывают слоем нержавеющей стали. Полимер может содержать электропроводный материал, такой как сажа. В качестве примера, такая пластина может представлять собой пластину, представленную на рынке фирмой Shimadzu под названием «Fleximass™ DS disposable maldi targets)).The MALDI assay plate has at least one, and generally a plurality of assay areas. Analytical zones are presented in the form of spots, usually round in shape. In order to facilitate subsequent ionization at least at the level of the analytical zone or zones, the surface of the plate is conductive. For example, an analytical plate of this kind is formed by a polymer, such as polypropylene, wherein said polymer is coated with a layer of stainless steel. The polymer may comprise an electrically conductive material such as carbon black. By way of example, such a plate may be a plate marketed by Shimadzu under the name “Fleximass ™ DS disposable maldi targets)).
Широкий круг пластин для MALDI коммерчески доступен, среди них такие, как пластины Fleximass DS от bioMerieux (одноразового или многоразового использования) и пластины MALDI Biotarget от Bruker Daltonics. Пластины I такого вида, как правило, включают от 48 до 96 аналитических зон 1 или пятен, и, по меньшей мере, одну, или даже две или три эталонные аналитические зоны 2, размеры которых, как показано в примере на Фигуре 1, отличаются от аналитических зон.A wide range of MALDI inserts are commercially available, including bioMerieux Fleximass DS inserts (disposable or reusable) and Bruker Daltonics MALDI Biotarget inserts. Plates I of this kind, as a rule, include from 48 to 96
В контексте настоящего изобретения термин «зона характеризации» используется для аналитической зоны, несущей антимикробный агент, популяцию микроорганизма(ов) и матрицу, пригодную для метода MALDI.In the context of the present invention, the term “characterization zone” is used for an analytical zone carrying an antimicrobial agent, a population of microorganism (s), and a matrix suitable for the MALDI method.
Функционализация аналитических зонFunctionalization of analytical zones
Термин «антимикробный агент» означает соединение, которое способно снижать жизнеспособность микроорганизма и/или снижать его рост или воспроизводство. Антимикробные агенты этого типа могут представлять собой антибиотики, когда они направлены против бактерий. Тем не менее, данное изобретение применимо для любого типа микроорганизмов из ряда бактерий, дрожжей, плесневых грибов, или паразитов, и, таким образом, к соответствующим антимикробным агентам.The term "antimicrobial agent" means a compound that is able to reduce the viability of the microorganism and / or reduce its growth or reproduction. Antimicrobial agents of this type can be antibiotics when they are directed against bacteria. However, this invention is applicable to any type of microorganism from a number of bacteria, yeasts, molds, or parasites, and thus to the corresponding antimicrobial agents.
Предпочтительно, если антимикробный агент представляет собой антитело, такое как бета-лактам, в частности, выбранный из числа пенициллинов, цефалоспоринов, цефамицинов, карбапенемов и монобактамов, и, в частности, из числа ампициллина, амоксициллина, тикарциллина, пиперациллина, цефалотина, цефуроксима, цефокситина, цефиксима, цефотаксима, цефтазидима, цефтриаксона, цефподоксима, цефепима, азтреонамома, эртапенема, имипенема, меропенема и фаропенема.Preferably, if the antimicrobial agent is an antibody, such as beta-lactam, in particular selected from penicillins, cephalosporins, cefamycins, carbapenems and monobactams, and in particular from ampicillin, amoxicillin, ticarcillin, piperacillin, cefocalim, cephalotin cefoxitin, cefixime, cefotaxime, ceftazidime, ceftriaxone, cefpodoxime, cefepime, aztreonamoma, ertapenem, imipenem, meropenem and faropenem.
Карбапенемы используются, в частности, в качестве последнего средства для борьбы с грамотрицательными бактериями, таких как семейство Enterobacterium, Pseudomonas и Acinetobacter. Антибиотик этого типа, таким образом, наносят на аналитическую зону, когда есть подозрение, что присутствующий микроорганизм, является энтеробактерией или другим грамотрицательным видом, который может иметь устойчивость к карбапенемам.Carbapenems are used, in particular, as a last resort for controlling gram-negative bacteria, such as the Enterobacterium family, Pseudomonas and Acinetobacter. An antibiotic of this type is thus applied to the assay area when it is suspected that the microorganism present is an enterobacterium or other gram-negative species that may be resistant to carbapenems.
Предпочтительно, чтобы он наносился из водного раствора антимикробного агента.Preferably, it is applied from an aqueous solution of an antimicrobial agent.
Буфер, подходящий для растворения антимикробного агента, а также для оптимизированной активности механизма в области целевой устойчивости, также может быть использован для приготовления раствора антимикробного агента. Также можно предусмотреть добавление солей цинка (в частности хлорида цинка или сульфатного типа) к антимикробному раствору для оптимизации активности металло-бета-лактамаз.A buffer suitable for dissolving the antimicrobial agent, as well as for optimized activity of the mechanism in the field of target stability, can also be used to prepare a solution of the antimicrobial agent. You can also include the addition of zinc salts (in particular zinc chloride or sulfate type) to the antimicrobial solution to optimize the activity of metal-beta-lactamases.
Капля, например, приблизительно от 1 до 2 микролитров, противомикробного раствора может быть нанесена таким образом, чтобы вся аналитическая зона была покрыта. Воду, содержащуюся в растворе, затем выпаривают, например, просто путем сушки в атмосферном воздухе и при температуре окружающей среды. В качестве примера, аналитическая пластина может быть оставлена при температуре, которая находится в диапазоне от 17°С до 40°С, и, в частности, при температуре окружающей среды (22°С). Кроме того, для того, чтобы ускорить сушку, можно перенести ее в термостатическую камеру, например, при 37°С.A drop, for example, from about 1 to 2 microliters, of the antimicrobial solution can be applied so that the entire analytical area is covered. The water contained in the solution is then evaporated, for example, simply by drying in atmospheric air and at ambient temperature. As an example, the analytical plate can be left at a temperature that is in the range from 17 ° C to 40 ° C, and, in particular, at ambient temperature (22 ° C). In addition, in order to accelerate the drying, you can transfer it to a thermostatic chamber, for example, at 37 ° C.
Антимикробный агент наносится в водном растворе очень простым способом, это нанесение следует за операцией сушки. Таким образом, получают аналитическую зону, несущую антимикробный агент, которая называется функционализированной. Также возможно иммобилизовать антимикробный агент на аналитическую зону с помощью электростатической, ионной, ковалентной или аффинной связи, или с помощью адгезивного агента. Простое нанесение антимикробного агента не могло бы обеспечить его удовлетворительную иммобилизацию. В частности, если антимикробный агент не связывается в достаточной степени с зоной характеризации, это может привести к потере антимикробного агента при нанесении популяции микроорганизма(ов), что потребовало бы определенной сноровки со стороны оператора при нанесении, или, на самом деле, это может привести к потере антимикробного агента за счет отделения слоя при хранении пластины для MALDI для последующего использования. Кроме того, вместо простого нанесения, антимикробный агент мог бы быть связан с зоной анализа с помощью электростатических, ионных или ковалентных связей с использованием или без использования необязательно-специфического линкера или «плеча» (антитела, рекомбинантных фаговых белков), с помощью взаимодействия биотина/стрептавидина, уже привитых к поверхности аналитической зоны и антимикробного агента, или любым другим типом связи, адаптированным к природе антимикробного агента и к поверхности аналитической зоны, или с помощью адгезивного агента. Тем не менее, режим связывания или нанесения должен быть выбран таким образом, чтобы любое взаимодействие антимикробного агента с микроорганизмом не было нарушено, так как это может привести к маскировке феномена устойчивости. В частности, предпочтительно иммобилизовать антимикробный агент, с помощью адгезивного агента, а не за счет ковалентного связывания или аффинности связывания, для того, чтобы предотвратить изменения в конформации антимикробного агента и чтобы гарантировать, что он может получить надлежащий доступ к активному сайту фермента, который может продуцироваться микроорганизмом.The antimicrobial agent is applied in an aqueous solution in a very simple way, this application follows the drying operation. Thus, an analytical zone is obtained that carries an antimicrobial agent, which is called functionalized. It is also possible to immobilize the antimicrobial agent in the assay zone using an electrostatic, ionic, covalent or affinity bond, or using an adhesive agent. A simple application of an antimicrobial agent could not ensure satisfactory immobilization. In particular, if the antimicrobial agent does not bind sufficiently to the characterization zone, this can lead to the loss of the antimicrobial agent when applying the population of microorganism (s), which would require some skill on the part of the operator when applying, or, in fact, this can lead to loss of antimicrobial agent due to separation of the layer during storage of the plate for MALDI for subsequent use. In addition, instead of simple application, the antimicrobial agent could be bound to the analysis zone using electrostatic, ionic or covalent bonds with or without the use of an optionally specific linker or “arm” (antibodies, recombinant phage proteins), using biotin / streptavidin, already grafted to the surface of the analytical zone and the antimicrobial agent, or any other type of bond adapted to the nature of the antimicrobial agent and to the surface of the analytical zone, or using adhesive wow agent. Nevertheless, the mode of binding or application should be chosen so that any interaction of the antimicrobial agent with the microorganism is not disturbed, as this can lead to a masking of the resistance phenomenon. In particular, it is preferable to immobilize the antimicrobial agent with an adhesive agent, rather than by covalent binding or binding affinity, in order to prevent changes in the conformation of the antimicrobial agent and to ensure that it can properly access the active site of the enzyme, which can produced by a microorganism.
Когда адгезивный агент, т.е. агента, который прилипает к пластине, и, таким образом, улучшает иммобилизацию антимикробного агента к ней, используется, тогда наносится смесь адгезивного агента и антимикробного агента в водном растворе. В частности, адгезивный агент может представлять собой растворимый в воде полимер. Пример, который может быть упомянут в качестве адгезивного агента, который может быть использован для иммобилизации антимикробного агента в аналитической зоне или зонах, представляет собой гептакис (2,6-ди-О-метил)-β-циклодекстрин. Адгезивный агент должен быть выбран в зависимости от функции антимикробного агента, иммобилизуемого на аналитической зоне. В частности, его следует выбирать в зависимости от его массы, таким образом, чтобы его присутствие не искажало последующее обнаружение MALDI с целью определения наличия или отсутствия присутствующего антимикробного агента и/или продуктов его деградации. Специалист в данной области техники должен регулировать количество адгезивного агента, которое не должно быть слишком высоким, чтобы антимикробный агент являлся доступным для популяции микроорганизма, после нанесения последнего. В качестве примера с гептакис (2,6-ди-О-метил)-β-циклодекстрином, можно выбрать массовое соотношение гептакис (2,6-ди-О-метил)-β-циклодекстрина, к антимикробному агент от 1/20 до 1/2, предпочтительно от 1/10 до 1/5.When an adhesive agent, i.e. an agent that adheres to the plate, and thus improves the immobilization of the antimicrobial agent to it, is used, then a mixture of the adhesive agent and antimicrobial agent in an aqueous solution is applied. In particular, the adhesive agent may be a water soluble polymer. An example that can be mentioned as an adhesive agent that can be used to immobilize an antimicrobial agent in an assay zone or zones is heptakis (2,6-di-O-methyl) -β-cyclodextrin. The adhesive agent should be selected depending on the function of the antimicrobial agent immobilized in the assay area. In particular, it should be selected depending on its mass, so that its presence does not distort the subsequent detection of MALDI in order to determine the presence or absence of the antimicrobial agent present and / or its degradation products. A person skilled in the art should adjust the amount of adhesive agent that should not be too high so that the antimicrobial agent is available to the microorganism population after application of the latter. As an example with heptakis (2,6-di-O-methyl) -β-cyclodextrin, we can choose the mass ratio of heptakis (2,6-di-O-methyl) -β-cyclodextrin to antimicrobial agent from 1/20 to 1/2, preferably from 1/10 to 1/5.
Специалист в данной области техники должен адаптировать количество антимикробного агента, нанесенного на аналитическую зону, как функцию антимикробного агента, о котором идет речь. На самом деле, в зависимости от степени ионизации молекулы, достаточное количество должно быть нанесено для того, чтобы была возможность детектировать пик(и), соответствующий антимикробному агенту, с помощью MALDI-TOF с интенсивностями выше фонового шума. В отличие от этого, слишком большое количество антимикробного агента может привести к риску маскировки обнаружения характеризуемого феномена возникновения устойчивости, так что уменьшение интенсивности пика, соответствующего нативному антимикробному агенту, может не наблюдаться. Избыток антимикробного агента может, в частности, компрометировать обнаружение бета-лактамазы с низкой активностью. Например, должно быть нанесено 0,04 г/м2 - 4 г/м2 антимикробного агента. С этой целью, раствор антимикробного агента в воде, в частности в сверхчистой воде, должен быть нанесен в концентрации от 0,1 мг/мл до 10 мг/мл. Например, в случае ампициллина может быть нанесен водный раствор, содержащий 1,7 мг/мл - 10 мг/мл ампициллина, а в случае фаропенема, может быть нанесен водный раствор, содержащий 0,1 мг/мл до 1 мг/мл фаропенема.One skilled in the art will adapt the amount of antimicrobial agent deposited on the assay area as a function of the antimicrobial agent in question. In fact, depending on the degree of ionization of the molecule, a sufficient amount must be applied in order to be able to detect peak (s) corresponding to the antimicrobial agent using MALDI-TOF with intensities above background noise. In contrast, too much antimicrobial agent can lead to a risk of masking the detection of a characteristic phenomenon of resistance, so that a decrease in the peak intensity corresponding to the native antimicrobial agent may not be observed. Excess antimicrobial agent may, in particular, compromise the detection of low activity beta-lactamase. For example, 0.04 g / m 2 - 4 g / m 2 antimicrobial agent should be applied. For this purpose, a solution of the antimicrobial agent in water, in particular in ultrapure water, should be applied in a concentration of from 0.1 mg / ml to 10 mg / ml. For example, in the case of ampicillin, an aqueous solution containing 1.7 mg / ml to 10 mg / ml of ampicillin may be applied, and in the case of pharopenem, an aqueous solution containing 0.1 mg / ml to 1 mg / ml of pharopenem may be applied.
Зона характеризации предпочтительно должна нести один антимикробный агент, хотя применение множества антимикробных агентов на одной и той же аналитической зоны не исключается. Зона характеризации несущая множество антимикробных агентов могла бы быть использована для проверки наличия множества ферментов одновременно, и, таким образом, для различных феноменов устойчивости. Когда используется зона характеризации, несущая множество противомикробных агентов, агенты должны быть выбраны таким образом, что массы их нативной формы и/или продуктов их распада под действием фермента-мишени не перекрывали друг друга, так чтобы они могли детектироваться отдельно посредством MALDI-TOF. Например, можно внести еще один антимикробный агент, из того же семейства, или из другого семейства в дополнение к первому антимикробному агенту. Например, некоторые карбапенемы более приспособлены к выявлению конкретной карбапенемазы. Таким образом, можно предусмотреть наличие множества типов карбапенемов или других бета-лактамов на одной и той же зоне характеризации. В противоположность этому, если два антимикробных агента наносятся на одну и ту же зону, они должны быть выбраны таким образом, что их спектры активности не мешали друг другу, чтобы их можно было отдельно обнаружить с помощью MALDI-TOF.The characterization zone should preferably carry one antimicrobial agent, although the use of multiple antimicrobial agents on the same analytical zone is not excluded. A characterization zone bearing a plurality of antimicrobial agents could be used to check for the presence of multiple enzymes at the same time, and thus for various resistance phenomena. When a characterization zone carrying a plurality of antimicrobial agents is used, the agents must be selected in such a way that the masses of their native form and / or their decomposition products under the action of the target enzyme do not overlap, so that they can be detected separately by MALDI-TOF. For example, you can add another antimicrobial agent, from the same family, or from another family in addition to the first antimicrobial agent. For example, some carbapenems are more capable of identifying a specific carbapenemase. Thus, it is possible to envisage the presence of many types of carbapenems or other beta-lactams in the same characterization zone. In contrast, if two antimicrobial agents are applied to the same area, they should be selected so that their activity spectra do not interfere with each other so that they can be separately detected using MALDI-TOF.
Кроме того, можно внести еще одно соединение, в дополнение к антибактериальным агентам. С бета-лактамами также возможно нанесение ингибитора бета-лактамаз для того, чтобы охарактеризовать феномен ESBL (расширенный спектр бета-лактамаз), как применено, в частности, в заявке WO 2012/023845. В частности, может быть нанесено сочетание бета-лактама с ингибитором бета-лактамаз, таким как клавулановая кислота, сульбактам или разобактам. Если пластина MALDI содержит множество аналитических зон, по меньшей мере, две зоны, или даже более, предпочтительно несут различные антимикробные агенты. Также можно охарактеризовать несколько популяций микроорганизма(ов) с помощью одной пластины. Каждая из зон может нести отдельный антимикробный агент.Как правило, тем не менее, характеризации проводятся в двух повторах, так что одиночный антимикробный агент присутствует, по меньшей мере, в двух аналитических зонах, или даже в большем количестве зон.In addition, another compound may be added in addition to antibacterial agents. With beta-lactams, it is also possible to apply a beta-lactamase inhibitor in order to characterize the ESBL phenomenon (extended spectrum of beta-lactamases), as used in particular in WO 2012/023845. In particular, a combination of beta-lactam with a beta-lactamase inhibitor such as clavulanic acid, sulbactam or razobactam may be applied. If the MALDI plate contains many analytical zones, at least two zones, or even more, preferably carry different antimicrobial agents. You can also characterize several populations of the microorganism (s) with a single plate. Each zone can carry a separate antimicrobial agent. Typically, however, characterization is carried out in two repetitions, so that a single antimicrobial agent is present in at least two analytical zones, or even more zones.
Функционализированные пластины MALDI этого типа могут быть поставлены непосредственно потребителю, который в этом случае должен только нанести исследуемую популяцию микроорганизма(ов), а затем, после стадии инкубации, матрицу MALDI. Такие пластины могут быть реализованы в виде индивидуальных упаковок или упаковок, содержащих несколько пластин.Functionalized MALDI plates of this type can be delivered directly to the consumer, who in this case should only apply the studied population of the microorganism (s), and then, after the incubation step, the MALDI matrix. Such plates may be implemented as individual packages or packages containing multiple plates.
Подготовка и нанесение популяции микроорганизма(ов)Preparation and application of a population of microorganism (s)
В контексте данного изобретения, популяция микроорганизма(ов) наносится на аналитическую зону Пластины MALDI, функционализированной с помощью антимикробного агента, для его характеризации.In the context of this invention, a population of the microorganism (s) is applied to the assay area of the MALDI Plate functionalized with an antimicrobial agent to characterize it.
Популяция микроорганизма(ов), может происходить из различных источников. Примеры источников микроорганизма(ов), которые могут быть упомянуты, представляют собой образцы биологического происхождения, в частности, животного или человеческого происхождения. Образец этого типа может соответствовать образцу биологической жидкости, цельной крови, сыворотки, плазме, мочи, цереброспинальной жидкости, или органической секреции, или образцу ткани или выделенных клеток. Этот образец может быть нанесен как есть или, что предпочтительнее, может быть подвергнут подготовке, включающей обогащение или концентрирование культуры и/или экстракцию, или стадию очистки с помощью способов, известных специалисту в данной области, перед нанесением на рассматриваемую аналитическую зону. Тем не менее, подготовка этого типа не должна быть лизисом, который может вызвать распад микроорганизмов и потерю их содержимого перед нанесением на аналитическую зону. Популяция микроорганизма(ов) может быть нанесена в виде инокулята. В контексте данного изобретения, популяция микроорганизма(ов), нанесенная на аналитическую зону, предпочтительно является популяцией живого микроорганизма(ов), хотя экстракция популяции микроорганизма(ов) из биологического образца с использованием детергента, который может повлиять на жизнеспособность, не исключена. Тем не менее, в таких условиях для того, чтобы провести немедленный тест популяции микроорганизма(ов) с помощью MALDI, может быть использован уже присутствующий запас активных ферментов, для характеризации популяции микроорганизмов(ов) путем обнаружения любого феномена устойчивости.A population of microorganism (s) may come from various sources. Examples of sources of microorganism (s) that may be mentioned are samples of biological origin, in particular of animal or human origin. A sample of this type may correspond to a sample of biological fluid, whole blood, serum, plasma, urine, cerebrospinal fluid, or organic secretion, or a sample of tissue or isolated cells. This sample may be applied as is or, preferably, may be subjected to a preparation comprising enrichment or concentration of the culture and / or extraction, or a purification step using methods known to one skilled in the art, before application to the assay area under consideration. However, this type of preparation should not be a lysis, which can cause the breakdown of microorganisms and the loss of their contents before application to the analytical zone. The population of the microorganism (s) may be applied as an inoculum. In the context of the present invention, the population of the microorganism (s) deposited on the assay zone is preferably a population of the living microorganism (s), although the extraction of the population of the microorganism (s) from the biological sample using a detergent that may affect viability is not excluded. However, under such conditions, in order to conduct an immediate test of the population of microorganism (s) using MALDI, the already existing supply of active enzymes can be used to characterize the population of microorganisms (s) by detecting any resistance phenomenon.
Источником популяции микроорганизма(ов), также может быть агропродовольственный продукт, такой как мясо, молоко, йогурт, и любой другой потребляемый продукт, который может быть загрязнен, или фактически может представлять собой косметический или фармацевтический продукт.И в этом случае продукт такого типа может быть подвергнут обогащению или приготовлению культуры, концентрированию и/или экстрагированию или стадии очистки для получения наносимой популяции микроорганизма(ов).The source of the population of the microorganism (s) may also be an agri-food product, such as meat, milk, yogurt, and any other consumed product that may be contaminated, or may actually be a cosmetic or pharmaceutical product. In this case, this type of product may be subjected to enrichment or preparation of the culture, concentration and / or extraction or purification stage to obtain the applied population of the microorganism (s).
Как правило, источник микроорганизма(ов), предварительно может быть помещен в культуру в бульоне или на геле с тем, чтобы обогатить его микроорганизмами. Гелевые или бульонные носители этого типа хорошо известны специалистам в данной области. Обогащение на геле особенно выгодно, так как оно может быть использовано для получения колоний микроорганизмов, которые могут быть нанесены непосредственно на аналитическую зону.As a rule, the source of the microorganism (s) can be preliminarily placed in the culture in broth or on a gel in order to enrich it with microorganisms. Gel or broth carriers of this type are well known to those skilled in the art. Gel enrichment is particularly advantageous since it can be used to obtain colonies of microorganisms that can be applied directly to the assay area.
В контексте настоящего изобретения, предпочтительно наносить на аналитическую зону клеточную среду, содержащую бактериальную популяцию, а не один или несколько белков, полученных после стадии экстракции или очистки, как в случае с методами MS/MS или MRM. Предпочтительно, если нанесенная популяция микроорганизмов содержит, по меньшей мере, 105 КОЕ микроорганизмов. Например, 105 КОЕ - 109 КОЕ микроорганизма может быть нанесено. Например, можно приступить непосредственно к нанесению биомассы, капнув суспензию микроорганизмов в сверхчистой воде или буфере. Может быть нанесена колония или фракция колонии микроорганизма.In the context of the present invention, it is preferable to apply to the assay area a cell medium containing a bacterial population, rather than one or more proteins obtained after the extraction or purification step, as is the case with MS / MS or MRM methods. Preferably, if the applied population of microorganisms contains at least 105 CFU of microorganisms. For example, 10 5 CFU - 10 9 CFU of a microorganism can be applied. For example, you can proceed directly to the application of biomass by dropping a suspension of microorganisms in ultrapure water or buffer. A colony or fraction of a colony of a microorganism may be applied.
Нанесенная популяция предпочтительно содержит один вид микроорганизма. Тем не менее, не исключается нанесение на аналитическую зону популяции, содержащей различные микроорганизмы. В этом случае, предпочтительно, чтобы было известно, что микроорганизмы будут развивать различные механизмы устойчивости, чтобы была возможность знать, какой микроорганизм представляет идентифицированную устойчивость.The applied population preferably contains one type of microorganism. Nevertheless, application of a population containing various microorganisms to the analytical zone is not excluded. In this case, it is preferable that it is known that the microorganisms will develop various resistance mechanisms so that it is possible to know which microorganism represents the identified resistance.
В контексте данного изобретения не целесообразно проводить какую-либо подготовку наносимого образца. В частности, популяция микроорганизма(ов) наносится без предварительного контакта с антимикробным агентом. На самом деле в контексте настоящего изобретения нет необходимости проводить длительную и утомительную подготовку наносимого образца; наносимая популяция микроорганизма(ов), может быть получена без стадии центрифугирования.In the context of this invention, it is not advisable to carry out any preparation of the applied sample. In particular, a population of microorganism (s) is applied without prior contact with an antimicrobial agent. In fact, in the context of the present invention, there is no need to carry out lengthy and tedious preparation of the applied sample; the applied population of microorganism (s) can be obtained without a centrifugation step.
Нанесение осуществляется таким образом, что популяция микроорганизма(ов) наносится на аналитическую зону единообразно. Для этой цели можно использовать процедуры, употребляемые для проведения стандартной идентификации микроорганизмов, описанные в руководствах для коммерческих инструментов MALDI-TOF, таких как инструмент VITEK® MS, выпускаемого фирмой bioMerieux.The application is carried out in such a way that the population of the microorganism (s) is applied uniformly to the analytical zone. For this purpose, you can use the procedures used to conduct standard identification of microorganisms described in the manuals for commercial MALDI-TOF tools, such as the VITEK® MS tool manufactured by bioMerieux.
Тем не менее, в дополнение к популяции микроорганизма(ов), также можно добавить соединение, о котором известно, что оно ускоряет ферментативную реакцию, встречающуюся в рассматриваемом механизме устойчивости. Это соединение может представлять собой цинк, например, в виде ZnCl2 или сульфата цинка, который, в частности, что является важным кофактором активности металло-бета-лактамаз. Это соединение уже может быть нанесено на аналитическую зону в комбинации с антибактериальным агентом или в любое другое время во время подготовки зоны характеризации.However, in addition to the population of microorganism (s), it is also possible to add a compound that is known to accelerate the enzymatic reaction found in the stability mechanism under consideration. This compound may be zinc, for example, in the form of ZnCl 2 or zinc sulfate, which, in particular, is an important cofactor of the activity of metal-beta-lactamases. This compound can already be applied to the assay zone in combination with an antibacterial agent or at any other time during the preparation of the characterization zone.
Тот факт, что нанесенное вещество на аналитическую зону действительно содержит популяцию, по меньшей мере, одного микроорганизма может быть определен первоначально с помощью подходящего теста, в частности, на основании того факта, что оно является колонией, выделенной на геле. Предпочтительно, чтобы на аналитическую зону наносилась одна популяция одного микроорганизма.The fact that the applied substance to the assay area does indeed contain a population of at least one microorganism can be determined initially using a suitable test, in particular based on the fact that it is a colony isolated on a gel. Preferably, one population of one microorganism is applied to the assay area.
ИнкубацияIncubation
После нанесения популяции микроорганизма(ов), аналитическую зону, несущую как антимикробный агент, так и популяцию характеризуемого микроорганизма, подвергают стадии инкубации, для того, чтобы обеспечить взаимодействие микроорганизма и антимикробного агента, и обеспечить, таким образом, в случае присутствия популяции микроорганизмов, которые устойчивы к антимикробному агенту, проявления реакции/феномена возникновения устойчивости. В частности, когда детектируемый феномен устойчивости обусловлен наличием фермента, вырабатываемого нанесенными микроорганизмами, инкубирование может быть осуществлено таким образом, чтобы позволить пройти ферментативной реакции.After applying the population of microorganism (s), the analytical zone carrying both the antimicrobial agent and the population of the characterized microorganism is subjected to incubation stages in order to ensure the interaction of the microorganism and the antimicrobial agent, and thus, in the case of the presence of a population of microorganisms, which resistant to antimicrobial agent, manifestations of the reaction / phenomenon of the emergence of resistance. In particular, when the detected phenomenon of resistance is due to the presence of an enzyme produced by the applied microorganisms, incubation can be carried out in such a way as to allow an enzymatic reaction to take place.
В контексте данного изобретения, феномен, ответственный за устойчивость к антимикробному агенту, таким образом, происходит непосредственно на пластине MALDI, а не перед нанесением популяции микроорганизма(ов) уже в присутствии антимикробного агента на пластине MALDI, как это происходит в случае методов предшествующего уровня техники. Феномен, ответственный за устойчивость к антимикробному агенту, имеет место в минимальном объеме, соответствующем зоне характеризации. Таким образом, ограничиваются проблемы с разбавлением, обнаруженные в случае методов предшествующего уровня техники.In the context of this invention, the phenomenon responsible for antimicrobial resistance thus occurs directly on the MALDI plate, and not before the application of the microorganism (s) already in the presence of the antimicrobial agent on the MALDI plate, as is the case with prior art methods . The phenomenon responsible for antimicrobial resistance occurs in a minimum volume corresponding to the characterization zone. Thus, the dilution problems found in the case of prior art methods are limited.
Условия и период инкубации должны быть адаптированы специалистом в данной области как функция характеризуемого феномена устойчивости.The conditions and incubation period should be adapted by a person skilled in the art as a function of the characterized phenomenon of resistance.
В качестве примера, аналитическая пластина может быть оставлена при температуре, которая находится в диапазоне от 17°С до 40°С, и, в частности, при температуре окружающей среды (22°С). Кроме того, можно перенести ее в термостатическую камеру, например, при 37°С, с тем чтобы содействовать ферментативной реакции, которая может быть причиной этого феномена устойчивости.As an example, the analytical plate can be left at a temperature that is in the range from 17 ° C to 40 ° C, and, in particular, at ambient temperature (22 ° C). In addition, you can transfer it to a thermostatic chamber, for example, at 37 ° C, in order to promote an enzymatic reaction, which may be the cause of this phenomenon of stability.
Влажность воздуха должна быть адаптирована так, чтобы предотвратить высыхание присутствующих микроорганизмов, в частности, когда детектируемый феномен устойчивости использует реакцию гидролиза. Пластина может быть помещена в течение инкубации во влажную атмосферу, по меньшей мере, таким образом, чтобы количество влаги, предоставленное непосредственно нанесенным веществом, содержащим популяцию микроорганизма(ов), было достаточно.Humidity should be adapted in such a way as to prevent the drying of the present microorganisms, in particular when the detected resistance phenomenon uses the hydrolysis reaction. The plate can be placed during incubation in a humid atmosphere, at least so that the amount of moisture provided by the directly applied substance containing the population of the microorganism (s) is sufficient.
В выбранных условиях время инкубации должно быть достаточным для того, чтобы обеспечить последующее обнаружение, с помощью МС MALDI-TOF, феномена устойчивости, который должен детектироваться, в частности, по ферментативной реакции феномена устойчивости, опосредованной ферментом. Инкубацию обычно проводят в течение не менее 5 мин, более предпочтительно в течение, по меньшей мере, 20 минут, а еще более предпочтительно в течение периода от 45 до 90 минут.Under the selected conditions, the incubation time should be sufficient to ensure subsequent detection, using MALDI-TOF MS, of a resistance phenomenon that should be detected, in particular, by the enzymatic reaction of the resistance phenomenon mediated by the enzyme. Incubation is usually carried out for at least 5 minutes, more preferably for at least 20 minutes, and even more preferably for a period of from 45 to 90 minutes.
В контексте данного изобретения, было показано, что проведение стадии инкубации этого типа не оказывает никоим образом вредное воздействие на последующую идентификацию микроорганизма, если такая характеризация должна быть проведена в дополнение к обнаружению феномена устойчивости.In the context of the present invention, it has been shown that carrying out an incubation step of this type does not in any way adversely affect the subsequent identification of the microorganism, if such characterization is to be carried out in addition to detecting a resistance phenomenon.
Нанесение матрицы MALDIMALDI Matrix Application
В общем, матрицы, используемые в методе MALDI, являются светочувствительными и кристаллизуются в присутствии популяции микроорганизма(ов), при сохранении целостности присутствующих молекул и микроорганизмов. Матрицы такого типа, в частности, пригодные для метода MS MALDI-TOF, хорошо известны и, например, состоят из соединения, выбранного из: 3,5-диметокси-4-гидроксикоричной кислоты, а-циано-4-гидроксикоричной кислоты, феруловой кислоты и 2,5-диоксибензойной кислоты. Специалистам в данной области известны многие другие соединения. Существуют также жидкие матрицы, которые не кристаллизуются ни при атмосферном давлении, ни под давлением. Может быть использовано любое другое соединение, которое может быть использовано для того, чтобы ионизировать молекулы, присутствующие в зоне характеризации под действием лазерного луча.In general, the matrices used in the MALDI method are photosensitive and crystallize in the presence of a population of microorganism (s), while maintaining the integrity of the molecules and microorganisms present. Matrices of this type, particularly suitable for the MS MALDI-TOF method, are well known and, for example, consist of a compound selected from: 3,5-dimethoxy-4-hydroxycinnamic acid, a-cyano-4-hydroxycinnamic acid, ferulic acid and 2,5-dioxibenzoic acid. Many other compounds are known to those skilled in the art. There are also liquid matrices that do not crystallize at atmospheric pressure or under pressure. Any other compound that can be used to ionize the molecules present in the characterization zone under the action of a laser beam can be used.
Для того чтобы получить матрицу, соединение этого типа растворяется, как правило, в воде, предпочтительно «сверхчистого» качества, или в смеси воды и органического растворителя (растворителей). Примерами органических растворителей, которые обычно используются и которые могут быть упомянуты, являются ацетон, ацетонитрил, метанол, и этанол. Иногда может быть добавлена трифторуксусная кислота (ТФУ). В качестве примера, один пример матрицы состоит из 20 мг/мл синаповой кислоты в смеси ацетонитрил/вода/TFA 50/50/0,1 (об./об.)). Органический растворитель, позволяет присутствующим гидрофобным молекулам, растворяться в растворе, хотя вода может быть использована для растворения гидрофильных молекул. Присутствие кислоты, такой как TFA, способствует ионизации молекул с помощью протонного захвата (Н+).In order to obtain a matrix, a compound of this type is usually dissolved in water, preferably of "ultra-pure" quality, or in a mixture of water and an organic solvent (s). Examples of organic solvents that are commonly used and which may be mentioned are acetone, acetonitrile, methanol, and ethanol. Trifluoroacetic acid (TFA) can sometimes be added. As an example, one example matrix consists of 20 mg / ml synapic acid in a mixture of acetonitrile / water / TFA 50/50 / 0.1 (v / v)). An organic solvent allows the hydrophobic molecules present to dissolve in solution, although water can be used to dissolve hydrophilic molecules. The presence of an acid, such as TFA, promotes the ionization of molecules via proton capture (H +).
Раствор, образующий матрицу, наносят непосредственно на аналитическую зону, а затем покрывают популяцию микроорганизмов и антимикробного агента, присутствующих на ней.The matrix forming solution is applied directly to the assay area and then the population of microorganisms and antimicrobial agent present on it is covered.
Необязательно способ в соответствии с настоящим изобретением может также включать стадию кристаллизации матрицы, которая имеет место перед стадией ионизации зоны характеризации. Как правило, матрицу кристаллизуют, позволяя матрица высохнуть в окружающем воздухе. Растворитель в матрице таким образом, выпаривают, например, путем оставления аналитической пластины при температуре, которая, например находится, в диапазоне от 17°С до 30°С, и, в частности, при температуре окружающей среды (22°С) в течение нескольких минут, например в течение от 5 минут до 2 часов. Это испарение растворителя позволяет кристаллизоваться матрице, в которой распределены популяция микроорганизма(ов) и антимикробный агент.Optionally, the method in accordance with the present invention may also include the stage of crystallization of the matrix, which takes place before the stage of ionization of the characterization zone. Typically, the matrix is crystallized, allowing the matrix to dry in ambient air. The solvent in the matrix is thus evaporated, for example, by leaving the analytical plate at a temperature that, for example, is in the range from 17 ° C to 30 ° C, and in particular at ambient temperature (22 ° C) for several minutes, for example, from 5 minutes to 2 hours. This evaporation of the solvent allows the matrix to crystallize, in which the population of the microorganism (s) and the antimicrobial agent are distributed.
Ионизация и получения масс-спектраIonization and mass spectrum acquisition
Популяция микроорганизма(ов), и антимикробный агент, помещенные в матрицу MALDI и образовавшие зону характеризации, подвергаются мягкой ионизации.The population of microorganism (s) and antimicrobial agent placed in the MALDI matrix and forming a characterization zone undergo mild ionization.
Лазерный луч, используемый для ионизации, может иметь любую длину волны, которая благоприятна для сублимации или испарения матрицы. Предпочтительно используют ультрафиолетовую длину волны, или даже инфракрасную длину волны. В качестве примера, эта ионизация может быть осуществлена с помощью азотного лазера, излучающего ультрафиолетовое (УФ) излучение при 337,1 нм.The laser beam used for ionization can have any wavelength that is favorable for sublimation or evaporation of the matrix. Preferably, an ultraviolet wavelength, or even an infrared wavelength, is used. As an example, this ionization can be carried out using a nitrogen laser emitting ultraviolet (UV) radiation at 337.1 nm.
В процессе ионизации, популяция микроорганизма(ов) и противомикробное средство подвергаются лазерному возбуждению. Матрица затем поглощает световую энергию, а восстановление этой энергии возгоняет матрицу, что приводит к тому, что молекулы, присутствующие в популяции микроорганизма(ов), и в антимикробном агенте десорбируются, и это приводит материал в состояние, которое называется плазма. В этой плазме происходит обмен зарядами между молекулами матрицы, микроорганизмов, и антимикробного агента. В качестве примера, протоны могут быть оторваны от матрицы и перенесены на белки, пептиды, и органические соединения, присутствующие в зоне характеризации. Эта стадия может быть использована для проведения мягкой ионизации присутствующих молекул, не вызывая их разрушение. Популяция микроорганизма(ов) и антимикробного агента затем высвобождает ионы различных размеров. После этого эти ионы ускоряются электрическим полем и свободно летят в трубке при пониженном давлении, известной как пролетная трубка. Давление, прилагаемое при ионизации и во время ускорения образованных ионов, как правило, находится в диапазоне от 10-6 до 10-9 миллибар [мбар]. Самые маленькие ионы поэтому «летят» быстрее, чем более крупные ионы, что позволяет им разделяться. Детектор расположен на конце пролетной трубки. Время пролета (TOF) ионов используется для вычисления их массы. Таким образом, получается масс-спектр, который представляет собой интенсивность сигнала, соответствующего числу ионизированных молекул одной и той же массы на заряд (m/z), в зависимости от соотношения m/z молекул, попадающих в детектор. Соотношение массы к заряду (m/z) выражается в Томсонах [Th]. После введения в масс-спектрометр, спектр зоны характеризации получают очень быстро, обычно менее чем за минуту.In the process of ionization, the population of the microorganism (s) and antimicrobial agent undergo laser excitation. The matrix then absorbs light energy, and the restoration of this energy sublimates the matrix, which leads to the fact that the molecules present in the population of the microorganism (s) and in the antimicrobial agent are desorbed, and this brings the material into a state called plasma. In this plasma, an exchange of charges occurs between the molecules of the matrix, microorganisms, and the antimicrobial agent. As an example, protons can be detached from the matrix and transferred to proteins, peptides, and organic compounds present in the characterization zone. This stage can be used to conduct soft ionization of the molecules present without causing their destruction. The population of microorganism (s) and antimicrobial agent then releases ions of various sizes. After that, these ions are accelerated by the electric field and fly freely in the tube under reduced pressure, known as the transit tube. The pressure applied during ionization and during the acceleration of the formed ions, as a rule, is in the range from 10 -6 to 10 -9 mbar [mbar]. The smallest ions therefore "fly" faster than larger ions, which allows them to separate. The detector is located at the end of the span tube. The flight time (TOF) of ions is used to calculate their mass. Thus, a mass spectrum is obtained, which is the signal intensity corresponding to the number of ionized molecules of the same mass per charge (m / z), depending on the ratio m / z of the molecules entering the detector. The mass to charge ratio (m / z) is expressed in Thomsons [Th]. After introduction into the mass spectrometer, the spectrum of the characterization zone is obtained very quickly, usually in less than a minute.
Способ масс-спектрометрии MALDI-TOF, пригодный для применения в соответствии с настоящим изобретением, в частности, может включать следующие последовательные стадии для получения масс-спектра:The MALDI-TOF mass spectrometry method suitable for use in accordance with the present invention, in particular, may include the following successive steps to obtain a mass spectrum:
- обеспечения зоны характеризации, содержащей популяцию микроорганизма(ов) для изучения и, по меньшей мере, один антимикробный агент в матрице, адаптированной для MALDI-спектрометрии;- providing a characterization zone containing a population of microorganism (s) for study and at least one antimicrobial agent in a matrix adapted for MALDI spectrometry;
- необязательно, проведения кристаллизации матрицы, в которую помещены популяция микроорганизма(ов) и антимикробный агент;- optionally, crystallizing the matrix into which the population of the microorganism (s) and the antimicrobial agent are placed;
- ионизации смеси популяции микроорганизма(ов) и антимикробного агента и матрицы с помощью лазерного луча;- ionization of a mixture of a population of microorganism (s) and antimicrobial agent and matrix using a laser beam;
- ускорения ионизированных молекул, полученного из-за разности потенциалов;- acceleration of ionized molecules obtained due to potential difference;
- осуществления свободного перемещения ионизированных и ускоренных молекулы в трубке при пониженном давлении;- the implementation of the free movement of ionized and accelerated molecules in the tube under reduced pressure;
- детекции, по меньшей мере, части ионизированных молекул на выходе из трубки таким образом, чтобы измерить время, которое у них заняло перемещение через трубку при пониженном давлении, и чтобы получить сигнал, соответствующий количеству ионизированных молекул, достигающих детектор в конкретный момент времени; и- detecting at least a portion of the ionized molecules at the exit of the tube so as to measure the time it took them to move through the tube under reduced pressure and to obtain a signal corresponding to the number of ionized molecules reaching the detector at a particular point in time; and
- вычисления соотношения массы к заряду (m/z) детектируемых молекул таким образом, чтобы получить сигнал, соответствующий количеству ионизированных молекул одинаковой массы к заряду (m/z) как функцию соотношения m/z детектируемых молекул.- calculating the ratio of mass to charge (m / z) of the detected molecules so as to obtain a signal corresponding to the number of ionized molecules of the same mass to charge (m / z) as a function of the ratio of m / z of the detected molecules.
В общем, соотношение m/z рассчитывается с учетом первоначального калибровки масс-спектрометра, используемое в виде уравнения, связывающего соотношение массы к заряду (m/z) и время пролета ионизированных молекул в трубке при пониженном давлении.In general, the m / z ratio is calculated taking into account the initial calibration of the mass spectrometer, used as an equation relating the mass to charge ratio (m / z) and the transit time of ionized molecules in the tube under reduced pressure.
Калибровка заключается в использовании молекулы или микроорганизма (в зависимости от характеризации), которые дают ионизированные молекулы, перекрывающие диапазон масс, соответствующих предусматриваемой характеризации. Соотношения m/z этих ионизированных молекул выполняют роль стандартов, позволяя прибору провести измерение масс должным образом.Calibration involves the use of a molecule or microorganism (depending on characterization) that produce ionized molecules that span the mass range corresponding to the intended characterization. The m / z ratios of these ionized molecules serve as standards, allowing the instrument to properly measure the masses.
Для идентификации микроорганизма калибровка может быть проведена с использованием штамма бактерий с ионизированными молекулами, которые имеют соотношения m/z, перекрывающие диапазон масс, используемых для идентификации (как правило, в диапазоне от 2000 дальтон (Да) до 20000 дальтон для дрожжей, плесени, бактерий, или паразитов). Для детекции сигналов, соответствующих антибактериальному агенту, калибровка может быть выполнена с использованием смеси пептидов малых масс. В контексте данного изобретения, например, может быть использован калибрант pepMIX 6 (LaserBio Labs), охватывающий диапазон масс от 350 Да до 1000 Да.To identify the microorganism, calibration can be carried out using a strain of bacteria with ionized molecules that have m / z ratios that span the mass range used for identification (typically in the range of 2,000 daltons (Yes) to 20,000 daltons for yeast, mold, bacteria , or parasites). To detect signals corresponding to an antibacterial agent, calibration can be performed using a mixture of small mass peptides. In the context of the present invention, for example, a
Для получения масс-спектра может быть использован любой тип масс-спектрометра MALDI-TOF. Спектрометры этого типа включают:To obtain a mass spectrum, any type of MALDI-TOF mass spectrometer can be used. Spectrometers of this type include:
i) источник ионизации (в общем случае УФ-лазер) для ионизации смеси популяции микроорганизмов (ов) и антимикробного агента и матрицы;i) an ionization source (generally a UV laser) for ionizing a mixture of a population of microorganisms (s) and an antimicrobial agent and matrix;
ii) ускоритель ионизированных молекул, применяющий разность потенциалов;ii) an accelerator of ionized molecules using a potential difference;
iii) трубка с пониженным давлением, в которой движутся ионизированные и ускоренные молекулы;iii) a reduced pressure tube in which ionized and accelerated molecules move;
iv) масс-анализатор, предназначенный для разделения молекулярных ионов, образующихся в зависимости от их соотношения массы к заряду (m/z); иiv) a mass analyzer designed to separate the molecular ions formed depending on their mass to charge ratio (m / z); and
v) детектор, предназначенный для измерения уровня сигнала, выдаваемого непосредственно молекулярными ионами.v) a detector designed to measure the level of a signal emitted directly by molecular ions.
В контексте настоящего изобретения, анализ с помощью MALDI-TOF, предпочтительно представляет собой простой анализ MALDI-TOF, хотя анализ с помощью MALDI-TOF TOF не исключается. Анализ с помощью MALDI-TOF -TOF, хотя и является более сложным, может быть предусмотрен, в частности, с целью повышения чувствительности обнаружения, при определенных обстоятельствах, и это требует, инструмент, который подходит для анализа этого типа.In the context of the present invention, analysis using MALDI-TOF is preferably a simple MALDI-TOF analysis, although analysis using MALDI-TOF TOF is not excluded. MALDI-TOF-TOF analysis, although it is more complex, can be provided, in particular, with the aim of increasing the detection sensitivity, under certain circumstances, and this requires a tool that is suitable for this type of analysis.
Обнаружение устойчивости к антимикробному агентуAntimicrobial Resistance Detection
Термин «устойчивость» означает явление, при котором микроорганизм не демонстрирует снижение его жизнеспособности или уменьшение его роста или его воспроизводства, когда подвергается воздействию концентрации антимикробного агента, которая признается в качестве эффективной против указанного микроорганизма при отсутствии устойчивости.The term "resistance" means a phenomenon in which a microorganism does not show a decrease in its viability or a decrease in its growth or reproduction when it is exposed to a concentration of an antimicrobial agent that is recognized as effective against said microorganism in the absence of resistance.
Механизм устойчивости может быть идентифицирован из масс-спектра, полученного для рассматриваемой зоны характеризации путем детекции на полученном масс-спектре пика с заданной массой или изменении в массовом пике по сравнению с эталонным масс-спектром, в частности, по сравнению с масс-спектром антимикробного агента, присутствующего в указанной зоне характеризации.The stability mechanism can be identified from the mass spectrum obtained for the characterization zone under consideration by detecting a peak with a given mass on the resulting mass spectrum or a change in the mass peak compared to the reference mass spectrum, in particular, compared to the mass spectrum of the antimicrobial agent present in the specified characterization zone.
В контексте данного изобретения, было показано, что проведение масс-спектрометрии с помощью MALDI-TOF непосредственно на микроорганизме в присутствии антимикробного агента должно позволить обнаружить представляющие интерес молекулы, которые имеют отношение к определению устойчивости к указанному антимикробному агенту. Определение любой устойчивости популяции микроорганизма таким образом, может включать следующие стадии:In the context of the present invention, it has been shown that mass spectrometry using MALDI-TOF directly on the microorganism in the presence of an antimicrobial agent should allow the detection of molecules of interest that are relevant to determining resistance to said antimicrobial agent. Determining any resistance of a microorganism population in this way may include the following steps:
a1) получение эталонного масс-спектра, например, для антимикробного агента, и/или для продуктов его деградации; продукты деградации этого типа являются результатом феномена устойчивости и обусловлены, в частности, наличием деградирующего фермента;a1) obtaining a reference mass spectrum, for example, for an antimicrobial agent, and / or for its degradation products; degradation products of this type are the result of the phenomenon of stability and are caused, in particular, by the presence of a degrading enzyme;
b1) применение ионизации к популяции микроорганизма(ов) и антимикробному агенту, которые нанесены на аналитическую зону и нанесены в присутствии матрицы (соответствующей зоны характеризации в соответствии с изобретением);b1) the application of ionization to a population of microorganism (s) and antimicrobial agent, which are applied to the analytical zone and applied in the presence of a matrix (corresponding characterization zone in accordance with the invention);
c1) получение масс-спектра после этой ионизации, в диапазоне представляющих интерес масс, для определения устойчивости; иc1) obtaining a mass spectrum after this ionization, in the range of masses of interest, for determining stability; and
d1) сравнение масс-спектра, полученного на стадии c1) с эталонным спектром и выведении из него наличия или отсутствия устойчивости.d1) comparing the mass spectrum obtained in step c1) with a reference spectrum and deriving from it the presence or absence of stability.
В стадии d1), например, если, на масс-спектре, полученном на стадии c1), пик или пики с массой, характерной для антимикробного агента исчезли, и/или, если один или несколько из пиков с массой, характерной для одного или нескольких продуктов распада антимикробного агента, присутствуют, то можно сделать вывод о том, что присутствует микроорганизм, который устойчив к антибактериальному агенту. Например, интерпретация может быть выполнена из соотношения интенсивностей между пиком с характерной массой для антимикробного агента или одного из его продуктов деградации и пика с характерной массой для внешнего калибранта, или из соотношения интенсивностей между пиком с характерной массой для антимикробного агента, и пиком с характерной массой для продукта деградации антимикробного агента.In stage d1), for example, if, on the mass spectrum obtained in stage c1), the peak or peaks with the mass characteristic of the antimicrobial agent have disappeared, and / or if one or more of the peaks with the mass characteristic of one or more decomposition products of an antimicrobial agent are present, it can be concluded that there is a microorganism that is resistant to an antibacterial agent. For example, an interpretation can be made from the ratio of intensities between a peak with a characteristic mass for an antimicrobial agent or one of its degradation products and a peak with a characteristic mass for an external calibrant, or from the ratio of intensities between a peak with a characteristic mass for an antimicrobial agent and a peak with a characteristic mass for the degradation product of an antimicrobial agent.
Кроме того, можно сравнить уровень интенсивности между пиком или пиками с характерной массой для антимикробного агента или пика или пиков с массой, характерной для одного или нескольких продуктов распада антимикробного агента и одного или нескольких пиков эталонного соединения, которое присутствует, и которое не было подвергнуто вариациям, индуцируемым тестируемойIn addition, it is possible to compare the intensity level between the peak or peaks with the characteristic mass for the antimicrobial agent or the peak or peaks with the mass characteristic of one or more decomposition products of the antimicrobial agent and one or more peaks of the reference compound that is present and which has not been subjected to variations induced by test
биологической/ферментативной активностью. Примеры эталонных пиков, которые могут быть рассмотрены, являются один или несколько пиков матрицы MALDI, один или нескольких пиков пептида или эталонной молекулы, добавленных к матрице или, которые уже высушены на аналитической зоне, или один или несколько пиков, соответствующих молекуле присутствующего микроорганизма (например, метаболит), которая всегда присутствует и неизменна в нескольких видах.biological / enzymatic activity. Examples of reference peaks that may be considered are one or more peaks of the MALDI matrix, one or more peaks of a peptide or reference molecule added to the matrix or that are already dried in the assay zone, or one or more peaks corresponding to a molecule of the microorganism present (e.g. , metabolite), which is always present and unchanged in several forms.
При определении устойчивости, калибровка выполняется в диапазоне масс, соответствующих низким массам, как правило, в интервале от 200 дальтон до 1200 дальтон, а предпочтительно в диапазоне от 200 Да до 600 Да. Масс-спектр, полученный на стадии c1), также входит в этот диапазон масс. Для того, чтобы выполнить эту калибровку, два мкл калибровочного раствора, состоящего из смеси пептидов (рерМГХб, LaserBio Labs) и матрицы НССА, α-циано-4-гидроксикоричной кислоты, можно нанести, например, на зону эталонного анализа. До ионизации зон характеризации, на этой эталонной аналитической зоне ионизируется калибрант.Соотношения m/z ионизированных молекул калибранта затем выполняют роль стандартов, с тем чтобы, чтобы позволить используемому инструменту измерить массы соответствующим образом.When determining stability, calibration is performed in the mass range corresponding to low masses, typically in the range of 200 daltons to 1200 daltons, and preferably in the range of 200 Da to 600 Da. The mass spectrum obtained in step c1) is also included in this mass range. In order to perform this calibration, two μl of a calibration solution consisting of a mixture of peptides (reMHXB, LaserBio Labs) and an HCCA matrix, α-cyano-4-hydroxycinnamic acid, can be applied, for example, to the reference analysis zone. Before the characterization zones are ionized, a calibrant is ionized in this reference analytical zone. The m / z ratios of the ionized calibrant molecules then serve as standards in order to allow the instrument used to measure the masses appropriately.
Способ в соответствии с изобретением, в частности, может быть использован для детекции устойчивости из-за способности микроорганизма секретировать фермент, который, как известно, деградирует антибиотики бета-лактамного типа, и, в частности, выбраны из числа пенициллиназ, цефалоспориназ, цефамициназ, и карбапенемаз. Изобретение также может применяться для обнаружения других феноменов устойчивости, основанных на деградации или ферментативной модификации, вызывающих изменение в массе антимикробного агента. В качестве примера, можно упомянуть механизмы устойчивости, такие как деградация макролидов эстеразами или деградация фосфомицина эпоксидазами, ацетилирование аминозидов, хлорамфеникола или фактически стрептограминов, фосфорилирование аминозидов, макролидов, рифампицина, и пептидных антибиотиков, гидроксилирование тетрациклина, аденилирование аминозидов и линкозамидов, АДФ-рибозилирование рифампицина и гликозилирование макролидов и рифампицина.The method in accordance with the invention, in particular, can be used to detect resistance due to the ability of the microorganism to secrete an enzyme that is known to degrade beta-lactam-type antibiotics, and in particular selected from penicillinases, cephalosporinases, cefamycinases, and carbapenemase The invention can also be used to detect other stability phenomena based on degradation or enzymatic modification, causing a change in the mass of the antimicrobial agent. As an example, stability mechanisms can be mentioned, such as degradation of macrolides by esterases or degradation of phosphomycin by epoxidases, acetylation of aminosides, chloramphenicol or actually streptogramines, phosphorylation of aminosides, macrolides, rifampicin, and peptide antibiotics, tetracycline hydroxylation, adenylation of rhinamines, and aminylation of rhymes and aminos and glycosylation of macrolides and rifampicin.
Термин «продукт деградации» включает любой продукт, соответствующий изменению химической структуры антимикробного агента вследствие действия присутствующего микроорганизма. В дополнение к механизмам деградации и ферментативной модификации, упомянутым выше, термин может также включать добавление группы, которая обнаруживается в MALDI-TOF, которая инактивирует антимикробный агент, или которая предотвращает его связывание со своей мишенью.The term "degradation product" includes any product corresponding to a change in the chemical structure of the antimicrobial agent due to the action of the microorganism present. In addition to the degradation and enzymatic modification mechanisms mentioned above, the term may also include the addition of a group that is found in MALDI-TOF, which inactivates the antimicrobial agent, or which prevents its binding to its target.
Способ этого типа для обнаружения устойчивости может быть выполнена с предварительно функционализированными пластинами MALDI с помощью коммерчески доступных инструментов MALDI-TOF. Только стадии калибровки и интерпретации необходимо адаптировать для того, чтобы сделать возможной детекцию устойчивости. В контексте настоящего изобретения теперь возможно детектирование устойчивости к антимикробным агентам, и, в частности, быстрое определение устойчивости к данному антибиотику в обычной манере, которое может иметь жизненно важное значение во многих клинических случаях.A method of this type for detecting stability can be performed with pre-functionalized MALDI plates using commercially available MALDI-TOF tools. Only the calibration and interpretation steps need to be adapted in order to enable stability detection. In the context of the present invention, it is now possible to detect resistance to antimicrobial agents, and, in particular, a quick determination of resistance to this antibiotic in the usual manner, which can be vital in many clinical cases.
Способ характеризации в соответствии с настоящим изобретением, который может быть использован для идентификации присутствия микроорганизма, который устойчив к антибиотикам, в очень короткий промежуток времени представляет особый интерес для экспресс-диагностики. Это особенно верно для обнаружения карбапенемаза-продуцирующих энтеробактерий (СРЕ). Способ в соответствии с изобретением, может быть использован для проведения экспресс-диагностики в условиях стационара, с тем, чтобы адаптировать лечение антибиотиками, которые вводят в быстром порядке.The characterization method in accordance with the present invention, which can be used to identify the presence of a microorganism that is resistant to antibiotics, in a very short period of time is of particular interest for rapid diagnosis. This is especially true for the detection of carbapenemase-producing enterobacteria (CPE). The method in accordance with the invention, can be used for rapid diagnostics in a hospital, in order to adapt the treatment with antibiotics, which are administered in a quick manner.
Идентификация микроорганизмаMicroorganism identification
Микроорганизмы, которые могут быть идентифицированы с помощью способа по изобретению, являются всеми видами микроорганизмов, болезнетворных или иных, которые встречаются как в промышленности, так и в клинических случаях, и которые могут демонстрировать феномен устойчивости к антимикробным агентам. Они могут являться предпочтительно бактериями, плесневыми грибами, дрожжами, или паразитами. Изобретение имеет особое применение к исследованию бактерий. Примерами микроорганизмов такого типа, которые могут быть упомянуты, являются грамположительные, грамотрицательные и микобактерии. Примерами родов грамотрицательных бактерий, которые могут быть упомянуты, являются: Pseudomonas, Escherichia, Salmonella, Shigella, Enterobacter, Klebsiella, Serratia, Proteus, Acinetobacter, Citrobacter, Aeromonas, Stenotrophomonas, Morganella, Enterococcus и Providencia, и, в частности, Escherichia coli, Enterobacter cloacae, Enterobacter aerogenes, Citrobacter sp., Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Pseudomonas aeruginosa, Providencia rettgeri, Pseudomonas putida, Stenotrophomonas maltophilia, Acinetobacter baumanii, Comamonas sp., Aeromonas sp., Morganella morganii, Enterococcus sp., Proteus mirabilis, Salmonella senftenberg, Serratia marcescens, Salmonella typhimurium и т.д. Примеры родов грамположительных бактерий, которые могут быть упомянуты, являются: Enterococcus, Streptococcus, Staphylococcus, Bacillus, Listeria и Clostridium.Microorganisms that can be identified using the method according to the invention are all types of microorganisms, pathogenic or otherwise, which are found both in industry and in clinical cases, and which may exhibit the phenomenon of resistance to antimicrobial agents. They can be preferably bacteria, molds, yeast, or parasites. The invention has particular application to the study of bacteria. Examples of microorganisms of this type that may be mentioned are gram-positive, gram-negative, and mycobacteria. Examples of genera of gram-negative bacteria that may be mentioned are: Pseudomonas, Escherichia, Salmonella, Shigella, Enterobacter, Klebsiella, Serratia, Proteus, Acinetobacter, Citrobacter, Aeromonas, Stenotrophomonas, Morganella, Enterococcus and Providencia, and Colliena, and Enterobacter cloacae, Enterobacter aerogenes, Citrobacter sp., Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Pseudomonas aeruginosa, Providencia rettgeri, Pseudomonas putida, Stenotrophomonas maltophilia, Acinetobacter baumanii, Morumanii, Comumanii, Comomanii, Moromii, Comomilla, Moromanii, Comomilla, Moromanii, Comomilla, Morom senftenberg, Serratia marcescens, Salmonella typhimurium, etc. Examples of genera of gram-positive bacteria that may be mentioned are: Enterococcus, Streptococcus, Staphylococcus, Bacillus, Listeria and Clostridium.
Эталонные спектры, полученные с помощью MALDI-TOF для микроорганизмов такого типа, которые соответствуют их основным белкам, являются доступными и хранятся в базах данных, прилагаемых к коммерческим инструментам MALDI-TOF, что позволяет идентифицировать присутствие таких микроорганизмов, которые будут определены путем сравнения.Reference spectra obtained using MALDI-TOF for microorganisms of the type that correspond to their basic proteins are available and stored in databases attached to commercial MALDI-TOF instruments, which allows the identification of the presence of such microorganisms, which will be determined by comparison.
Идентификация присутствия популяции микроорганизма, таким образом, может включать следующие стадии:Identification of the presence of a microorganism population, thus, may include the following stages:
а2) получение эталонного масс-спектра, по меньшей мере, одного микроорганизма, и, как правило, для ряда микроорганизмов;A2) obtaining a reference mass spectrum of at least one microorganism, and, as a rule, for a number of microorganisms;
b2) применение ионизации к популяции микроорганизма(ов) и антимикробному агенту, нанесенному на аналитическую зону и в присутствии матрицы (соответствующей зоне характеризации в соответствии с изобретением);b2) applying ionization to a population of microorganism (s) and an antimicrobial agent deposited on the assay zone and in the presence of a matrix (corresponding to the characterization zone in accordance with the invention);
с2) получение масс-спектра, полученного после этой ионизации, в диапазоне представляющих интерес масс, для идентификации микроорганизма; иc2) obtaining a mass spectrum obtained after this ionization in the range of masses of interest to identify the microorganism; and
d2) сравнение масс-спектра, полученного на стадии с2) с эталонным спектром и установление на его основе семейства, рода или, что предпочтительнее, вида, по меньшей мере, одного микроорганизма.d2) comparing the mass spectrum obtained in step c2) with a reference spectrum and establishing on its basis a family, genus or, preferably, a species of at least one microorganism.
При идентификации микроорганизмов, калибровка проводится в диапазоне масс, соответствующих большим массам, как правило, в диапазоне от 2000 Да до 20000 Да, а предпочтительно в диапазоне от 3000 Да до 17000 Да. Масс-спектр, полученный на стадии с2), также входит в этот диапазон масс.When identifying microorganisms, calibration is carried out in the mass range corresponding to large masses, usually in the range from 2000 Da to 20,000 Da, and preferably in the range from 3000 Da to 17000 Da. The mass spectrum obtained in step c2) is also included in this mass range.
Калибровка может быть выполнена путем размещения популяции эталонного микроорганизма в аналитической зоне, присутствующей на пластине и ее анализе с помощью MALDI-TOF. Например, эталонный микроорганизм этого типа может быть бактерией Е. coli. Для этой калибровки можно использовать процедуры, описанные для проведения стандартной идентификации микроорганизмов в инструкции по эксплуатации коммерческих инструментов MALDI-TOF, таких как инструмент VITEK® MS, выпускаемого фирмой .Calibration can be performed by placing the population of the reference microorganism in the analytical zone present on the plate and its analysis using MALDI-TOF. For example, a reference microorganism of this type may be an E. coli bacterium. For this calibration, you can use the procedures described for standard identification of microorganisms in the operating instructions for commercial MALDI-TOF instruments, such as VITEK® MS manufactured by .
Можно использовать для калибровки две эталонные аналитические зоны: одну для идентификации микроорганизмов, а другую для характеризации устойчивости. Кроме того, можно использовать одну и ту же эталонную зону для выполнения обеих калибровок. В таких обстоятельствах, эталонная зона должна быть функционализирована с помощью антибактериального агента, устойчивость к которому должна быть изучена.Two reference analytical zones can be used for calibration: one to identify microorganisms and the other to characterize resistance. In addition, you can use the same reference area to perform both calibrations. In such circumstances, the reference zone must be functionalized with an antibacterial agent, the resistance to which must be studied.
В контексте данного изобретения, предпочтительно, но не существенно, когда должны быть проведены обе следующие характеризации: определение устойчивости и идентификация микроорганизма, то устойчивость обнаруживается позже, то есть стадии ионизации и анализа, необходимые для детекции устойчивости, проводят на зоне характеризации после стадии, необходимой для идентификации микроорганизма.In the context of this invention, it is preferable, but not essential, when both of the following characterizations should be carried out: determination of resistance and identification of the microorganism, then resistance is detected later, that is, the stages of ionization and analysis necessary to detect resistance are carried out in the characterization zone after the stage necessary to identify the microorganism.
Когда две характеризации выполняются на одной и той же зоне, это может быть осуществлено без удаления аналитической пластины из масс-спектрометра, используемого для анализа MALDI-TOF. Эта двойная характеризация, таким образом, может включать следующие стадии:When two characterizations are performed on the same zone, this can be done without removing the assay plate from the mass spectrometer used for the MALDI-TOF analysis. This dual characterization, therefore, may include the following stages:
а3) получение эталонного масс-спектра 1, по меньшей мере, одного микроорганизма и, как правило, для ряда микроорганизмов, и масс-спектра 2 для антимикробного агента, и/или для продуктов его деградации;A3) obtaining a
b3) калибровки используемого масс-спектрометра при помощи калибранта, используемого для идентификации, который уже был нанесен на эталонную аналитическую зону;b3) calibrating the mass spectrometer used with a calibrator used for identification that has already been applied to the reference assay area;
с3) применение ионизации к популяции микроорганизма(ов) и антимикробного агента, нанесенных на аналитическую зону в присутствии матрицы (соответствующей зоне характеризации в соответствии с изобретением);c3) applying ionization to a population of microorganism (s) and antimicrobial agent deposited on the analytical zone in the presence of a matrix (corresponding to the characterization zone in accordance with the invention);
d3) получение масс-спектра, полученного после этой ионизации, в диапазоне представляющих интерес масс для идентификации микроорганизмов;d3) obtaining the mass spectrum obtained after this ionization in the range of masses of interest for the identification of microorganisms;
е3) калибровки масс-спектрометра, используемого во второй раз с помощью калибранта, используемого для обнаружения устойчивости, который уже был нанесен на эталонную аналитическую зону;e3) calibrating the mass spectrometer used a second time with a calibrator used to detect stability that has already been applied to the reference analytical area;
f3) применение ионизации снова к популяции микроорганизма(ов) и антимикробному агенту, нанесенных на аналитическую зону и приведенных во взаимодействие с матрицей (соответствующей зоне характеризации в соответствии с изобретением);f3) applying ionization again to the population of microorganism (s) and antimicrobial agent deposited on the assay zone and brought into interaction with the matrix (corresponding to the characterization zone in accordance with the invention);
g3) получение масс-спектра, полученного после этой ионизации, в диапазоне представляющих интерес масс для определения устойчивости;g3) obtaining a mass spectrum obtained after this ionization in the range of masses of interest to determine stability;
h3) сравнение масс-спектра, полученного на стадии d3) с эталонным спектром или спектром 1 и установление из него семейства, рода или, что предпочтительнее, вида по меньшей мере, одного присутствующего микроорганизма; иh3) comparing the mass spectrum obtained in step d3) with a reference spectrum or
i3) сравнения масс-спектра, полученного на стадии g3) с эталонным спектром 2 и установление из него присутствия или отсутствия устойчивости.i3) comparing the mass spectrum obtained in step g3) with reference spectrum 2 and establishing from it the presence or absence of stability.
Стадии с3) и f3), таким образом, осуществляются на одной и той же зоне характеризации и, таким образом, на одной и той же популяции микроорганизма (ов), что, таким образом, означает, что стадии подготовки и манипуляции могут быть сокращены.Steps c3) and f3) are thus carried out in the same characterization zone and thus in the same population of microorganism (s), which thus means that the preparation and manipulation stages can be shortened.
В контексте данного изобретения, одна и та же популяция микроорганизма(ов), и ее одиночный слой на одной аналитической зоне используются для получения зоны характеризации, к которой последовательно применяются две ионизации для проведения двух характеризаций (характеризация феномена устойчивости микроорганизма к антимикробному агенту и идентификация микроорганизма).In the context of this invention, the same population of microorganism (s) and its single layer on one analytical zone are used to obtain a characterization zone to which two ionizations are applied successively to conduct two characterizations (characterization of the phenomenon of microorganism resistance to an antimicrobial agent and identification of a microorganism )
Фактически неожиданно было показано, что наличие антимикробного агента и проведение предварительной стадии инкубации, необходимой для обнаружения феномена устойчивости, никоим образом не препятствуют возможности идентификации микроорганизма.In fact, it was unexpectedly shown that the presence of an antimicrobial agent and the preliminary incubation step necessary to detect the resistance phenomenon in no way impede the possibility of identifying the microorganism.
Стадии сравнения h3) и i3) могут быть проведены в конце способа или после каждого случая рассматриваемого получения данных.The comparison steps h3) and i3) can be carried out at the end of the method or after each case of the data acquisition under consideration.
Предпочтительно, чтобы нанесенная популяция соответствовала популяции одного микроорганизма, и две характеризации: детекция устойчивости и идентификация микроорганизма, - относились к одному и тому же микроорганизму.It is preferable that the applied population correspond to the population of one microorganism, and two characteristics: detection of resistance and identification of the microorganism, refer to the same microorganism.
В заключение, изобретение может быть использовано для того, чтобы:In conclusion, the invention can be used to:
- быстро получать информацию из одной и той же зоны характеризации и, в частности, с одной стороны характеризовать феномен устойчивости к антимикробному агенту, а с другой стороны - идентифицировать микроорганизм;- quickly receive information from the same characterization zone and, in particular, characterize the phenomenon of resistance to an antimicrobial agent on the one hand, and identify the microorganism on the other hand;
- упрощение способов анализа MALDI-TOF без длительной и утомительной подготовки образца перед нанесением его на пластину MALDI для характеризации феномена устойчивости к антимикробному агенту;- simplification of the methods of analysis of MALDI-TOF without lengthy and tedious preparation of the sample before applying it to the MALDI plate to characterize the phenomenon of resistance to antimicrobial agents;
- получения оптимального контакта непосредственно на пластине MALDI микроорганизма и антимикробного агента иногда оказывает положительное влияние на чувствительность обнаружения феномена устойчивости;- obtaining optimal contact directly on the MALDI plate of the microorganism and antimicrobial agent sometimes has a positive effect on the sensitivity of the detection of the resistance phenomenon;
- достижение сокращения затрат времени и средств, что касается расходных материалов и ручной работы при проведении характеризации феномена устойчивости к антимикробному агенту с помощью MALDI-TOF; и- achieving a reduction in time and money as regards consumables and manual work when characterizing the phenomenon of resistance to an antimicrobial agent using MALDI-TOF; and
- достижение улучшенного отслеживания и лучшего управления анализируемыми образцами, учитывая, что нет необходимости в проведении предварительной инкубации в присутствии антимикробного агента перед его нанесением на пластинку MALDI.- the achievement of improved tracking and better control of the analyzed samples, given that there is no need for preliminary incubation in the presence of an antimicrobial agent before applying it to the MALDI plate.
Приведенные ниже примеры предназначены для иллюстрации изобретения, но они не ограничивают каким-либо образом. Анализы проводились с помощью инструмента VITEK® MS, выпускаемого фирмой . Анализы проводились в каждом из приведенных ниже примеров в конце сбора данных. Получали спектры для всех зон характеризации, а затем анализировали:The following examples are intended to illustrate the invention, but they are not limited in any way. Analyzes were performed using the VITEK® MS instrument manufactured by the company . Analyzes were performed in each of the examples below at the end of the data collection. Spectra were obtained for all characterization zones, and then analyzed:
для идентификации спектр анализировали с помощью обработчика VITEK MS и базы данных V2.0.0, содержащихся в программном обеспечении Spectra Identifier версии 2.1.0;for identification, the spectrum was analyzed using the VITEK MS processor and the V2.0.0 database contained in the Spectra Identifier software version 2.1.0;
для гидролиза пики спектров визуализировали с помощью программы для сбора данных Launchpad V2.8. Пример 1.for hydrolysis, the peaks of the spectra were visualized using Launchpad V2.8 data acquisition software. Example 1
Предварительные эксперименты были проведены для того, чтобы показать, что с помощью MALDI-TOF возможно обнаружить пики антибиотиков бета-лактамного типа после нанесения на аналитическую зону пластины MALDI капли раствора, содержащего антибиотик, смешенного с соответствующей матрицей для метода MALDI. В настоящем эксперименте, аналитическую зону пластины MALDI (VITEK® MS одноразовые пластины ТО-430) обрабатывали бета-лактамным антибиотиком и тестировали для того, чтобы оценить способность антибиотиков расщепляться бета-лактамазой. Ампициллин использовали в качестве модели бета-лактамного антибиотика. Эксперимент проводился путем осуществления представленных ниже стадий:Preliminary experiments were performed to show that using MALDI-TOF it is possible to detect peaks of beta-lactam type antibiotics after applying a drop of a solution containing an antibiotic mixed with the corresponding matrix for the MALDI method to the analytical zone of the MALDI plate. In the present experiment, the analytical area of the MALDI plate (VITEK® MS disposable TO-430 plates) was treated with a beta-lactam antibiotic and tested to evaluate the ability of antibiotics to be cleaved with beta-lactamase. Ampicillin was used as a model of beta-lactam antibiotic. The experiment was carried out by carrying out the following steps:
- 2 мкл раствора ампициллина в концентрации 10 мг/мл в воде наносили в виде капли на аналитическую зону пластины MALDI. Пластину инкубировали при 37°С, до полного высыхания капли.- 2 μl of a solution of ampicillin at a concentration of 10 mg / ml in water was applied as a drop on the analytical area of the MALDI plate. The plate was incubated at 37 ° C until the droplet completely dried.
- 2 мкл рекомбинантной бета-лактамазы (бета-лактамаза Pseudomonas aeruginosa, Sigma-Aldrich партия L6170-550UN CAS: 9073-60-3.).- 2 μl of recombinant beta-lactamase (beta-lactamase Pseudomonas aeruginosa, Sigma-Aldrich lot L6170-550UN CAS: 9073-60-3.).
- 2 мкл рекомбинантной бета-лактамазы в концентрации 1 мг/мл в воде, которую использовали с добавлением цинка в виде сульфата цинка (0,76 миллимоль (мМ)) для стимуляции ферментативной активности, наносили на сухую аналитическую зону, несущую ампициллин. В тоже время осуществляли отрицательный контроль путем нанесения на другую аналитическую зону, обрабатываемую таким же образом амипициллином, 2 мкл капли воды с 0,76 мМ цинка, но без фермента.- 2 μl of recombinant beta-lactamase at a concentration of 1 mg / ml in water, which was used with the addition of zinc in the form of zinc sulfate (0.76 mmol (mm)) to stimulate the enzymatic activity, was applied to a dry assay zone carrying ampicillin. At the same time, a negative control was carried out by applying to another analytical zone treated in the same way with amipicillin, 2 μl of a drop of water with 0.76 mm zinc, but without enzyme.
- Пластину инкубировали при температуре окружающей среды в течение одного часа для проведения ферментативной реакции.- The plate was incubated at ambient temperature for one hour to conduct an enzymatic reaction.
- 1 мкл матрицы НССА, альфа-циано-4 гидроксикоричной кислоты (матрицы VITEK MS СНСА, Biomerieux ссылка: 411071), наносили на аналитическую зону, уже содержащую ампициллин с или без рекомбинантной бета-лактамазы.- 1 μl of a matrix of HCCA, alpha-cyano-4 hydroxycinnamic acid (matrix VITEK MS CHCA, Biomerieux reference: 411071), was applied to an assay zone already containing ampicillin with or without recombinant beta-lactamase.
- масс-спектрометрический анализ MALDI-TOF проводили с помощью прибора VITEK® MS с использованием 2 мкл смеси НССА и рерМГХ 6 (приобретенной у LaserBio Labs), используемой в качестве калибранта, которые были нанесены на эталонную аналитическую зону, для того, чтобы откалибровать прибор для низких масс. Указанную смесь получали путем добавления одного объема pepMix6 (10Х) к 9 объемам НССА. Раствор pepMix6 (10Х) получали в разбавителе (трифторуксусной кислоте, 0,01% в сверхчистой воде), в соответствии с рекомендациями производителя. Пики получали для низкого диапазона масс от 200 Да до 1200 Да и изучали присутствие молекул, соответствующих нативной молекуле ампициллина или продуктам его деградации после гидролиза.- MALDI-TOF mass spectrometric analysis was performed using a VITEK® MS instrument using 2 μl of a mixture of HCCA and reMGX 6 (purchased from LaserBio Labs) used as a calibrant that were applied to a reference assay area in order to calibrate the instrument for low masses. The indicated mixture was obtained by adding one volume of pepMix6 (10X) to 9 volumes of HCCA. A solution of pepMix6 (10X) was obtained in a diluent (trifluoroacetic acid, 0.01% in ultrapure water), in accordance with the manufacturer's recommendations. Peaks were obtained for a low mass range from 200 Da to 1200 Da and studied the presence of molecules corresponding to the native ampicillin molecule or its degradation products after hydrolysis.
Все образцы анализировали на пластине в двух повторах.All samples were analyzed on a plate in duplicate.
На фигуре 2 представлена зависимость полученных масс-спектров и показано, что ампициллин не был стабильным на пластине, и что его эффективно деградирует бета-лактамаза после инкубации. Фактически на фигуре 2 наблюдали основной пик при 368,09 m/z, что соответствует гидролизованной форме ампициллина (вычисленная масса мононатриевой формы ампициллина, соответствующая 368,4 m/z) и полную потерю нативной формы при 372,09 m/z (масса, вычисленная для мононатриевой формы ампициллина, соответствующая 372,4 m/z) на верхнем спектре, соответствующая аналитической зоне с бета-лактамазой. В отличие от этого, для отрицательного контроля (нижний спектр), основной пик находился при 372,09 m/z, что соответствует мононатриевой нативной форме ампициллина. Незначительный спонтанный гидролиз ампициллина также наблюдался в отрицательном контроле. Это свидетельствует о том, что ферментативная реакция гидролиза бета-лактамов может детектироваться с помощью метода MALDI-TOF, с применением способа получения зоны характеризации в соответствии с настоящим изобретением.Figure 2 shows the dependence of the obtained mass spectra and shows that ampicillin was not stable on the plate, and that beta-lactamase degrades it effectively after incubation. In fact, in Figure 2, the main peak was observed at 368.09 m / z, which corresponds to the hydrolyzed form of ampicillin (calculated mass of the monosodium form of ampicillin, corresponding to 368.4 m / z) and a complete loss of the native form at 372.09 m / z (mass, calculated for the monosodium form of ampicillin, corresponding to 372.4 m / z) in the upper spectrum, corresponding to the analytical zone with beta-lactamase. In contrast, for the negative control (lower spectrum), the main peak was at 372.09 m / z, which corresponds to the monosodium native form of ampicillin. Slight spontaneous hydrolysis of ampicillin was also observed in the negative control. This indicates that the enzymatic hydrolysis of beta-lactams can be detected using the MALDI-TOF method, using the method of obtaining characterization zones in accordance with the present invention.
Пример 2Example 2
Этот эксперимент был проведен с целью изучения деградации ампициллина различными штаммами бактерий после нанесения колоний непосредственно на аналитическую зону с ампициллином, который наносили в виде раствора и сушили, как описано в примере 1.This experiment was conducted to study the degradation of ampicillin by various strains of bacteria after applying the colonies directly to the analytical zone with ampicillin, which was applied in the form of a solution and dried, as described in example 1.
Бактериальные штаммы и их характеристики представлены в таблице 1 ниже.Bacterial strains and their characteristics are presented in table 1 below.
* MIC: минимальная ингибирующая концентрация штамма* MIC: minimum inhibitory concentration of strain
** Фактор вирулентности: соответствует известному секретируемому ферменту** Virulence factor: corresponds to a known secreted enzyme
Тесты были реализованы путем выполнения представленных ниже стадий:The tests were implemented by performing the steps below:
- 2 мкл водного раствора ампициллина в концентрации 10 мг/мл, с добавлением цинка (0,76 мМ), наносили на аналитические зоны пластины MALDI (так же, как в примере 1).- 2 μl of an aqueous solution of ampicillin at a concentration of 10 mg / ml, with the addition of zinc (0.76 mm), was applied to the analytical zones of the MALDI plate (same as in example 1).
- Пластину инкубировали при 37°С до тех пор, пока капли осаждаемого раствора не высыхали полностью.- The plate was incubated at 37 ° C until then, until the drops of the precipitated solution did not completely dry.
- Для каждого бактериального штамма, часть колонии полученной выращиванием в течение 24 ч на гелевой среде, наносили в двух повторах на аналитические зоны, несущие ампициллин. Каждое пятно было получено, как описано в процедуре VITEK® MS для идентификации микроорганизмов.- For each bacterial strain, part of the colony obtained by culturing for 24 hours on a gel medium was applied in duplicate to analytical zones containing ampicillin. Each spot was obtained as described in the VITEK® MS procedure for identifying microorganisms.
- Пластину инкубировали при комнатной температуре (20-25°С) в течение одного часа во влажной атмосфере. С этой целью, закрытый сосуд, содержащий воду, использовали в качестве инкубационной камеры для пластины.- The plate was incubated at room temperature (20-25 ° C) for one hour in a humid atmosphere. For this purpose, a closed vessel containing water was used as an incubation chamber for the plate.
- 1 мкл матрицы НССА добавляли к зонам анализа, несущим как антибиотик, так и бактерии.- 1 μl of the HCCA matrix was added to the analysis zones bearing both antibiotic and bacteria.
- Масс-спектрометрический анализ MALDI-TOF проводили с помощью инструмента VITEK® MS, при этом пластину устанавливали в вакууме после помещения в камеру прибора, путем выполнения следующих двух стадий:- MALDI-TOF mass spectrometric analysis was carried out using a VITEK® MS instrument, and the plate was installed in vacuum after being placed in the instrument chamber, by performing the following two steps:
- первое получение данных спектра зон характеризации после калибровки инструмента по эталонной зоне, несущей нанесенный штамм Е. coli (Е-са1);- the first acquisition of spectrum data of characterization zones after calibrating the instrument against a reference zone that carries the applied E. coli strain (E-ca1);
- второе получение данных с тех же зон характеризации после калибровки прибора по малым массам с помощью pepMIX 6 в качестве калибранта; это второе получение осуществляли непосредственно сразу после первого, без нарушения вакуума камеры, и без извлечения пластинки из прибора.- second data acquisition from the same characterization zones after calibrating the instrument for low
- Данные собирали и сравнивали с данными, содержащимися в базе данных с целью идентификации вида.- Data was collected and compared with the data contained in the database in order to identify the species.
- Пики просматривали в диапазоне малых масс для обнаружения нативной или гидролизованный формы антибиотика.- Peaks were scanned in the low-mass range to detect a native or hydrolyzed form of the antibiotic.
Все образцы анализировали на пластине в двух повторах.All samples were analyzed on a plate in duplicate.
На фигуре 3 изображены масс-спектры, полученные во второй серии получения данных, и показано, что, устойчивые к ампициллину штаммы были способны гидролизовать ампициллин в используемых экспериментальных условиях, в то время как никакой деградации ампициллина не наблюдалось в случае штамма E.coli, АТСС 25922, который, как известно, чувствителен к ампициллину. Фактически, после второго получения данных при малых массах, основной пик при 372,15 m/z, соответствующий нативной форме ампициллина, наблюдали для чувствительного штамма и отрицательного контроля, в то время как для всех ампициллин-устойчивых штаммов, основной пик был расположен при 368,15 m/z, что соответствует гидролизованной форме ампициллина и исчезновению нативной формы.Figure 3 shows the mass spectra obtained in the second series of data, and it was shown that ampicillin-resistant strains were able to hydrolyze ampicillin under the experimental conditions used, while no degradation of ampicillin was observed in the case of E. coli strain, ATCC 25922, which is known to be sensitive to ampicillin. In fact, after the second acquisition of data at low masses, the main peak at 372.15 m / z, corresponding to the native form of ampicillin, was observed for the sensitive strain and negative control, while for all ampicillin-resistant strains, the main peak was located at 368 , 15 m / z, which corresponds to the hydrolyzed form of ampicillin and the disappearance of the native form.
После первого получения данных и получения соответствующего спектра, все штаммы бактерий могут быть идентифицированы с высокой степенью достоверности.After the first data acquisition and obtaining the corresponding spectrum, all bacterial strains can be identified with a high degree of confidence.
Как можно видеть в таблице 2 ниже, бактерии могут быть идентифицированы правильно с помощью MALDI-TOF из первой серии получения данных для всех зон характеризации с доверительным уровнем, который лежит в пределах 99,9%-100%, показывая, что условия эксперимента позволяют отличать различные виды.As can be seen in table 2 below, bacteria can be identified correctly using MALDI-TOF from the first series of data for all characterization zones with a confidence level that lies between 99.9% -100%, showing that the experimental conditions allow to distinguish different kinds.
Пример 3Example 3
Другие тесты были проведены для того, чтобы продемонстрировать, что определение вида и обнаружение продуцирования карбапенемазы было возможно осуществить с помощью одной и той же зоны характеризации. С этой целью использовали фаропенем в качестве модели антибиотика карбапена, и использовали протокол, идентичный протоколу в примере 2. Раствор фаропенема готовили в концентрации 0,5 мг/мл.Other tests were performed in order to demonstrate that the determination of the species and the detection of carbapenemase production was possible using the same characterization zone. For this purpose, we used Faropenem as a model of carbapen antibiotic and used a protocol identical to the protocol in Example 2. A solution of Faropenem was prepared at a concentration of 0.5 mg / ml.
Используемые бактериальные штаммы подробно описаны ниже в таблице 3.Used bacterial strains are described in detail below in table 3.
На фигуре 4 изображены масс-спектры, полученные в ходе второй серии получения данных, и показано, что активность карбапенемазы может быть обнаружена с помощью MALDI-TOF в этих условиях с помощью второй серии получения данных. Несмотря на то, что гидролизованные формы фаропенема не были обнаружены в этом эксперименте, можно было продемонстрировать потерю двух нативных форм фаропенема, из-за продуцирования бактериями карбапенемазы.Figure 4 shows the mass spectra obtained during the second series of data acquisition, and it is shown that the activity of carbapenemase can be detected using MALDI-TOF under these conditions using the second series of data acquisition. Although hydrolyzed forms of faropenem were not detected in this experiment, it was possible to demonstrate the loss of two native forms of faropenem due to the production of carbapenemase by bacteria.
После получения данных в диапазоне малых масс, для чувствительного штамма основной пик наблюдался при 308,13 m/z с небольшим пиком при 330,13 m/z, что соответствует двум нативным формам фаропенема (соответствует рассчитанным массам 308,3 и 330,3 m/z). Эти два пика были потеряны, когда фаропенем инкубировали со штаммом S. marcescens, вырабатывающим карбапенемазу IMP-1.After obtaining data in the range of small masses, for the sensitive strain, the main peak was observed at 308.13 m / z with a small peak at 330.13 m / z, which corresponds to two native forms of faropenem (corresponds to the calculated masses of 308.3 and 330.3 m / z). These two peaks were lost when Faropenem was incubated with the S. marcescens strain producing IMP-1 carbapenemase.
После первого получения данных и спектров, оба штамма можно правильно идентифицировать с высокой степенью достоверности. Аналогичным образом, как в примере 2, наличие фаропенема в зонах характеризации не влияет на способность MALDI-TOF идентифицировать виды и возможность различать тип бактерий E.coli, от типа бактерий S. marcescens, как показано в результатах, полученных с помощью первой серии получения данных, представленных в таблице 4.After the first acquisition of data and spectra, both strains can be correctly identified with a high degree of confidence. Similarly, as in Example 2, the presence of faropenem in the characterization zones does not affect the ability of MALDI-TOF to identify species and the ability to distinguish between the type of E.coli bacteria and the type of S. marcescens bacteria, as shown in the results obtained using the first series of data presented in table 4.
Пример 4Example 4
Этот тест был проведен с целью увеличения адгезии антибиотиков к аналитической зоне пластины MALDI. Фактически, сушка раствора антибиотика, нанесенного на пластину, приводила к образованию пленки, которая слабо сцеплена с поверхностью. Гептакис (2,6-ди-О-метил)-β-циклодекстрин (гептакис, Sigma-Aldrich исх Н0513) использовали для присоединения фаропенема к поверхности пластины MALDI.This test was performed to increase the adhesion of antibiotics to the analytical area of the MALDI plate. In fact, drying the antibiotic solution deposited on the plate led to the formation of a film that is weakly adhered to the surface. Heptakis (2,6-di-O-methyl) -β-cyclodextrin (heptakis, Sigma-Aldrich Ref. H0513) was used to attach faropenem to the surface of the MALDI plate.
Помимо своих адгезионных свойств, выбор использования гептакис был вызван его молекулярной массой 1331,36 г на моль (г.моль-1), которая не мешает пикам массы для фаропенема или для его гидролизованных продуктов. В ходе этого эксперимента, соотношения двух масс [гептакис]/[фаропенем] были испытаны с целью оценки адгезии сухого фаропенема и влияния гептакис на детекцию нативных пиков и гидролизованных пиков фаропенема.In addition to its adhesive properties, the choice of using heptakis was due to its molecular weight of 1331.36 g per mole (g mole -1 ), which does not interfere with the mass peaks for faropenem or for its hydrolyzed products. During this experiment, the ratios of the two masses [heptakis] / [faropenem] were tested in order to evaluate the adhesion of dry faropenem and the effect of heptakis on the detection of native peaks and hydrolyzed peaks of faropenem.
Используемые бактериальные штаммы подробно описаны ниже в таблице 5.Used bacterial strains are described in detail below in table 5.
Тесты были реализованы путем выполнения представленных ниже стадий:The tests were implemented by performing the steps below:
- 2 раствора, содержащих смесь гептакис и фаропенема, и 1 раствор фаропенема без гептакис готовили в буфере NaCl (0,45%), дополненном цинком (сульфат цинка, 0,76 мМ). Конечные концентрации гептакис и фаропенема в этих растворах были следующими:- 2 solutions containing a mixture of heptakis and Faropenem and 1 solution of Faropenem without heptakis were prepared in NaCl buffer (0.45%) supplemented with zinc (zinc sulfate, 0.76 mmol). The final concentrations of heptakis and faropenem in these solutions were as follows:
- 0 мг/мл гептакис и 1 мг/мл фаропенема;- 0 mg / ml heptakis and 1 mg / ml faropenem;
- 0,1 мг/мл гептакис и 1 мг/мл фаропенема (массовое соотношение 1:10);- 0.1 mg / ml heptakis and 1 mg / ml faropenem (mass ratio 1:10);
- 0,2 мг/мл гептакис и 1 мг/мл фаропенема (массовое соотношение 1: 5);- 0.2 mg / ml heptakis and 1 mg / ml faropenem (mass ratio 1: 5);
- 2 мкл каждого раствора наносили на аналитические зоны пластины MALDI (аналогично примеру 1);- 2 μl of each solution was applied to the analytical zones of the MALDI plate (analogously to example 1);
- пластины инкубировали при комнатной температуре, до тех пор, пока капли осаждаемого раствора не высыхали полностью;- the plates were incubated at room temperature until the droplets of the precipitated solution completely dried out;
- для оценки адгезии, каждую аналитическую зону, функционализированую с помощью фаропенема или с помощью гептакис/фаропенема, соскабливали с помощью инокуляционной петли для того, чтобы имитировать нанесение колонии, и фотографировали данный слайд;- to assess adhesion, each analytical zone, functionalized using a faropenem or heptakis / faropenem, was scraped off using an inoculation loop in order to simulate the application of a colony, and this slide was photographed;
- для того чтобы оценить влияние концентрации гептакис на обнаружение пиков фаропенема, часть колонии получали после выращивания в течение 24 ч на гелевой среде, наносили в четырех повторах на аналитические зоны, несущие фаропенем отдельно или смеси фаропенема и гептакис;- in order to evaluate the effect of heptakis concentration on the detection of peaks of faropenem, a part of the colony was obtained after 24 hours cultivation on a gel medium, applied in four replicates to analytical zones bearing separately the pharopenem or mixtures of pharopenem and heptakis;
- пластину инкубировали при 37°С в течение 2 ч во влажной атмосфере;- the plate was incubated at 37 ° C for 2 hours in a humid atmosphere;
- 1 мкл матрицы НССА добавляли к аналитическим зонам, которые также несут антибиотик или смесь гептакис/антибиотик и бактерии;- 1 μl of the HCCA matrix was added to the assay zones, which also carry an antibiotic or a mixture of heptakis / antibiotic and bacteria;
- анализ с помощью масс-спектрометрии MALDI-TOF проводили с помощью инструмента VITEK® MS, с целью получения спектров с малой массой;- analysis using MALDI-TOF mass spectrometry was performed using the VITEK® MS instrument, in order to obtain low mass spectra;
- были замечены пики нативной формы при 308,3 m/z (фаропенем + Na) и гидролизованной формы фаропенема при 304,3 m/z (гидролизованный фаропенем + Н), и пик для НССА при 212,03 m/z;- peaks of the native form were observed at 308.3 m / z (Faropenem + Na) and the hydrolyzed form of Faropenem at 304.3 m / z (hydrolyzed Faropenem + H), and the peak for HCCA at 212.03 m / z;
- для всех тестовых условий интенсивности трех пиков были записаны и были рассчитаны соотношения 308/212 и 304/212. Пик для НССА при 212 m/z использовали в этом примере в качестве контрольного пика неизменной интенсивности.- for all test conditions, the intensities of the three peaks were recorded and the ratios 308/212 and 304/212 were calculated. The peak for HCCA at 212 m / z was used in this example as a control peak of constant intensity.
Все образцы анализировали на пластине в четырех повторах.All samples were analyzed on a plate in four repetitions.
На фигуре 5 показан внешний вид аналитических зон (пятен) до и после соскабливания с помощью инокуляционной петли. На снимке показана хорошая дисперсия, после соскабливания смеси гептакис/фаропенем по всей поверхности пятна для соотношений [гептакис]/[фаропенема] 1/10 и 1/5, с хорошей стабильностью после соскабливания. Антибиотик, который высушили без гептакис, не был очень стабильным на поверхности слайда и пленка полностью или частично открепилась в ходе соскабливания инокуляционной петлей.The figure 5 shows the appearance of the analytical zones (spots) before and after scraping using an inoculation loop. The picture shows good dispersion after scraping the heptakis / faropenem mixture over the entire spot surface for [heptakis] / [faropenem]
На фигуре 6 показано изменение соотношения интенсивностей пиков нативного фаропенема и гидролизованного фаропенема по сравнению с контрольным пиком НССА в зависимости от соотношений [гептакис]/[фаропенема], используемых при сушке антибиотика на слайде. Значения представляют собой среднее для четырех пятен. Для соотношений 1/10 и 1/5, детекция была сравнима с состоянием без гептакис, с дополнительным преимуществом воспроизводимости в присутствии гептакис.Фактически, существенная изменчивость, наблюдаемая в отсутствии гептакис (большая планка погрешности) была связана с полной или частичной потерей антибиотика на некоторых пятнах во время нанесения колонии. Что касается внешнего вида гидролизованного пика после инкубации с карбапенемаза КРС - продуцирующим штаммом, то мы наблюдали тот же феномен, т.е. хорошая детекция при соотношениях [гептакис]/[фаропенем] 1/10и 1/5.Figure 6 shows the change in the ratio of the intensities of the peaks of native faropenem and hydrolyzed faropenem compared with the control peak of HCCA depending on the ratios [heptakis] / [faropenem] used in drying the antibiotic on the slide. Values are the average of four spots. For
Результаты этого эксперимента означают, что с помощью гептакис в подходящих концентрациях (0,1 мг/мл или 0,2 мг/мл для 1 мг/мл фаропенема) антибиотик может быть стабилизирован на слайде для хранения, обеспечивая при этом оптимизированное смешивание с бактериями в ходе нанесения колонии. При тех же концентрациях гептакис также может быть использован для улучшения воспроизводимости результатов между пятнами и не мешает обнаружению пиков или, фактически, реакции гидролиза фаропенема.The results of this experiment mean that using heptakis in suitable concentrations (0.1 mg / ml or 0.2 mg / ml for 1 mg / ml of pharopenem), the antibiotic can be stabilized on a storage slide, while providing optimized mixing with bacteria in colony application progress. At the same concentrations, heptakis can also be used to improve the reproducibility of results between spots and does not interfere with the detection of peaks or, in fact, the hydrolysis of faropenem.
Пример 5Example 5
Этот тест был проведен для того, чтобы оценить возможность осуществления на функционализированной аналитической зоне пластины MALDI реакции гидролиза в жидком нанесении, т.е. в бактериальном инокуляте. На самом деле, проблемой, возникающей во время нанесения колонии, является отсутствие стандартизации в отношении количества нанесенных микроорганизмов, и изменчивость покрытия в зависимости от оператора. Таким образом, нанесение колонии на слайд для обычного применения при идентификации с помощью MALDI-TOF требует технической подготовки, и даже это не полностью устраняет риск изменчивости результатов из-за гетерогенных покрытий. Кроме того, бактериальный инокулят с известной концентрацией наносили на функционализованные аналитические зоны пластины MALDI.This test was carried out in order to evaluate the possibility of carrying out a hydrolysis reaction in a liquid coating on a functionalized analytical zone of a MALDI plate, i.e. in the bacterial inoculum. In fact, the problem that occurs during colony application is the lack of standardization regarding the number of applied microorganisms, and the variability of the coating depending on the operator. Thus, applying a colony to a slide for normal use in identification using MALDI-TOF requires technical training, and even this does not completely eliminate the risk of variability in results due to heterogeneous coatings. In addition, a bacterial inoculum with a known concentration was applied to the functionalized analytical zones of the MALDI plate.
Использованные бактериальные штаммы представлены в таблице 5 выше.Used bacterial strains are presented in table 5 above.
Испытания были реализованы путем выполнения представленных ниже стадий:The tests were implemented by performing the steps below:
- 2 мкл раствора фаропенема при концентрации 1 мг/мл готовили в буфере NaCl (0,45%) с добавлением цинка (сульфат цинка, 0,76 мМ) наносили на аналитические зоны MALDI пластины и сушили при температуре окружающей среды;- 2 μl of a solution of pharopenem at a concentration of 1 mg / ml was prepared in NaCl buffer (0.45%) with the addition of zinc (zinc sulfate, 0.76 mmol) was applied to the analytical zones of the MALDI plate and dried at ambient temperature;
- 2 мкл бактериальной инокулята в концентрации 3 единицы Мак Фарланда или 6 единиц Мак Фарланда применяли к функционализованным аналитическим зонам в четырех повторах;- 2 μl of bacterial inoculum at a concentration of 3 units of Mac Farland or 6 units of Mac Farland was applied to the functionalized analytical zones in four repetitions;
- планшет инкубировали при 37°С в течение 2 ч во влажной атмосфере;- the plate was incubated at 37 ° C for 2 hours in a humid atmosphere;
- к аналитическим зонам, несущим как антибиотик, так и бактерии, добавляли 1 мкл матрицы НССА;- to the analytical zones carrying both antibiotic and bacteria, 1 μl of the HCCA matrix was added;
- с помощью прибора VITEK® MS проводили два сбора данных масс-спектрометр ического анализа MALDI-TOF: один для спектров малых масс с целью наблюдения пиков фаропенема, а другой для спектров больших масс для идентификации (в соответствии с примером 2); и- using the VITEK® MS instrument, two MALDI-TOF mass spectrometric analysis data were collected: one for small mass spectra to observe peaks of pharopenem, and the other for large mass spectra for identification (in accordance with Example 2); and
- наблюдали пики для нативных форм при 308,3 m/z (фаропенем + Na) и при 330,3 m/z (фаропенем + 2Na), и пик для гидролизованной формы при 304,3 т/г(гидролизованный фаропенем+Н);- peaks were observed for native forms at 308.3 m / z (Faropenem + Na) and at 330.3 m / z (Faropenem + 2Na), and a peak for the hydrolyzed form at 304.3 t / g (hydrolyzed Faropenem + H) ;
- для всех тестовых условий записывали интенсивности трех пиков и рассчитывали соотношения 304/308 и 304/330 для того, чтобы количественно оценить гидролиз фаропенема.- for all test conditions, the intensities of the three peaks were recorded and the ratios 304/308 and 304/330 were calculated in order to quantify the hydrolysis of faropenem.
Все образцы анализировали на пластине в четырех повторах.All samples were analyzed on a plate in four repetitions.
На фигуре 7 показана зависимость масс-спектров, полученных в ходе второй серии получения данных, и показано, что активность карбапенемазы может детектироваться с помощью MALDI-TOF после нанесения бактериального инокулята при силе 6 единиц Мак Фарленда. Фактически, можно было продемонстрировать потерю двух нативных форм и появление гидролизованного формы фаропенема из-за выработки бактериями карбапенемазы.The figure 7 shows the dependence of the mass spectra obtained during the second series of data, and it is shown that the activity of carbapenemase can be detected using MALDI-TOF after applying the bacterial inoculum with a force of 6 units of Mac Farland. In fact, it was possible to demonstrate the loss of two native forms and the appearance of a hydrolyzed form of faropenem due to the production of carbapenemase by bacteria.
В полученных данных при малых массах у чувствительного штамма основной пик наблюдался при 308.03 m/z и наблюдался незначительный пик при 330.02 m/z, что соответствует двум нативным формам фаропенема (согласно рассчитанным массам 308,3 и 330,3 m/z). Эти два пика были потеряны при инкубации фаропенема со штаммом К. pneumoniae, продуцирующим карбапенемазу КРС, при этом наблюдалось появление пика при 304,06 m/z, который соответствует гидролизованной форме фаропенема (расчетная масса 304.03).In the obtained data, for small masses of the sensitive strain, the main peak was observed at 308.03 m / z and a slight peak was observed at 330.02 m / z, which corresponds to two native forms of faropenem (according to the calculated masses of 308.3 and 330.3 m / z). These two peaks were lost during incubation of Faropenem with a strain of K. pneumoniae producing cattle carbapenemase, and a peak was observed at 304.06 m / z, which corresponds to the hydrolyzed form of Faropenem (estimated weight 304.03).
После первого получения данных и спектров, два штамма могут быть правильно идентифицированы с высокой степенью достоверности. Присутствие фаропенема в зонах характеризации и нанесение инокулята не влияет на способность идентификации видов с помощью MALDI-TOF, и не влияет на возможность различения бактерий типа Е. coli от бактерий типа К. pneumoniae, как можно видеть из результатов, полученных с помощью первой серии получения данных, представленной в таблице 6.After the first acquisition of data and spectra, two strains can be correctly identified with a high degree of confidence. The presence of pharopenem in the characterization zones and the inoculum application does not affect the ability to identify species using MALDI-TOF, and does not affect the ability to distinguish between E. coli bacteria and K. pneumoniae bacteria, as can be seen from the results obtained using the first production series data presented in table 6.
На фигуре 8 показано изменение отношения интенсивностей 304/308 и 304/330 в зависимости от концентрации инокулята, используемого для 2 тестируемых штаммов. Для штамма дикого типа, который не гидролизует антибиотик, не наблюдалось существенных различий 2 соотношений независимо от концентрации бактериального инокулята. Для штамма продуцирующего карбапенемазу типа КРС, значительное увеличение наблюдалось в обоих соотношениях, величина которых пропорциональна концентрации инокулята. Это увеличение соотношений привело к снижению интенсивности пиков нативных пиков и к увеличению интенсивности гидролизованного пика, как показано на фигуре 7.The figure 8 shows the change in the ratio of intensities 304/308 and 304/330 depending on the concentration of inoculum used for 2 test strains. For the wild-type strain that does not hydrolyze the antibiotic, no significant differences in the 2 ratios were observed regardless of the concentration of the bacterial inoculum. For a strain producing cattle carbapenemase, a significant increase was observed in both ratios, the value of which is proportional to the inoculum concentration. This increase in ratios led to a decrease in the intensity of the peaks of the native peaks and to an increase in the intensity of the hydrolyzed peak, as shown in FIG. 7.
Результаты этого эксперимента показывают, что нанесение инокулята также адаптировано к реакции гидролиза на пластине MALDI и к идентификации с помощью масс-спектрометрии MALDI-TOF. Кроме того, небольшие планки погрешности, наблюдаемые над средним для четырех нанесений, предполагают очень хорошую воспроизводимость результатов.The results of this experiment show that deposition of the inoculum is also adapted to the hydrolysis reaction on the MALDI plate and to identification using MALDI-TOF mass spectrometry. In addition, the small error bars observed above the average for four applications suggest very good reproducibility of the results.
На фигуре 9 показано воплощение, включающее пластину MALDI, которая может быть адаптирована к нанесению популяции микроорганизмов в жидкой форме. Слайд пластины MALDI с аналитическими зонами, которые уже были покрыты высушенным антибиотиком помещали в галерею, внутри которой были сформированы множество лунок (12 в показанной модели). Шесть лунок, выровненных по одной оси, содержали контроль непрозрачности в обезвоженной форме, а остальные шесть лунок были пусты. Галерею, содержащую слайд, помещали в кассету с крышкой. Для хранения, эта кассета может, в частности, быть упакована в герметично запечатанном виде и защищена от света и влаги.Figure 9 shows an embodiment comprising a MALDI plate that can be adapted to apply a population of microorganisms in liquid form. A slide of a MALDI plate with assay areas that were already covered with a dried antibiotic was placed in a gallery, inside which many holes were formed (12 in the model shown). Six holes aligned on one axis contained dehydrated opacity controls, and the remaining six holes were empty. The gallery containing the slide was placed in a cassette with a lid. For storage, this cassette can, in particular, be packaged in a hermetically sealed form and protected from light and moisture.
Протокол для применения этого продукта может быть описан в следующих стадиях:The protocol for using this product can be described in the following steps:
- удалить крышку с кассеты;- remove the cover from the cartridge;
- заполнить 12 лунок объемом 50 мкл - 100 мкл воды или физиологического буфера. Заполнение шести лунок, содержащих контроль непрозрачности, вызывало образование мутных растворов;- fill 12 wells with a volume of 50 μl - 100 μl of water or physiological buffer. Filling six wells containing opacity control caused the formation of cloudy solutions;
- подготовить инокулят в шести других лунках путем добавления колонии или части колонии для того, чтобы получить помутнение, сравнимое с контролем непрозрачности передней лунки;- prepare the inoculum in six other wells by adding a colony or part of the colony in order to obtain a turbidity comparable to the control of the opacity of the anterior well;
- нанести 2 мкл каждого инокулята на аналитические зоны, несущие антибиотик;- apply 2 μl of each inoculum to the analytical zones bearing the antibiotic;
- добавить воду к кассете при помощи пипетки для получения влажной атмосферы;- add water to the cassette using a pipette to obtain a moist atmosphere;
- заменить крышку и инкубировать при 37°С в течение 1 ч до 2 ч (или меньше);- replace the lid and incubate at 37 ° C for 1 hour to 2 hours (or less);
- добавить 1 мкл матрицы НССА к аналитическим зонам, несущим как антибиотик, так и бактерии; и- add 1 μl of the HCCA matrix to the analytical zones carrying both antibiotic and bacteria; and
- повторно заменить крышку слайда для анализа масс-спектрометрией MALDI-TOF.- Replace the slide cover for analysis with MALDI-TOF mass spectrometry.
Добавление контроля непрозрачности означает, что можно избежать приготовления инокулята с использованием устройства для измерения плотности или мутности, и возможно, таким образом, сэкономить время. Кроме того, измерительное устройство для рутинного применения, такое как денситометр, адаптировано для больших объемов (1-3 мл), что требует использования большого количества бактерий.Adding opacity control means that you can avoid preparing the inoculum using a device for measuring density or turbidity, and it is thus possible to save time. In addition, a measuring device for routine use, such as a densitometer, is adapted for large volumes (1-3 ml), which requires the use of a large number of bacteria.
Инокулят также может быть получен с использованием твердого или жидкого экстракта бактерий, полученных непосредственно из биологического образца (например, из бактерий, извлеченных из гемокультуры).The inoculum can also be obtained using a solid or liquid extract of bacteria obtained directly from a biological sample (for example, bacteria extracted from blood culture).
Воплощение, представленное на фигуре 9, позволило протестировать шесть различных штаммов. Эта модель может быть адаптирована в зависимости от количества тестируемых штаммов, в частности, путем увеличения количества лунок.The embodiment shown in figure 9, allowed to test six different strains. This model can be adapted depending on the number of strains tested, in particular by increasing the number of wells.
Список литературы:Bibliography:
Hooff, G.P., J.J. van Kampen, R.J. Meesters, A. van Belkum, W.H. Goessens and T.M. Luider (2012). "Characterization of beta-lactamase enzyme activity in bacterial lysates using MALDI-mass spectrometry." J Proteome Res 11(1): 79-84.Hooff, G.P., J.J. van Kampen, R.J. Meesters, A. van Belkum, W.H. Goessens and T.M. Luider (2012). "Characterization of beta-lactamase enzyme activity in bacterial lysates using MALDI-mass spectrometry." J Proteome Res 11 (1): 79-84.
Hrabak, J., V. Studentova, R. Walkova, H. Zemlickova, V. Jakubu, E. Chudackova, M. Gniadkowski, Y. Pfeifer, J.D. Perry, K. Wilkinson and T. Bergerova (2012). "Detection of NDM-1, VIM-1, КРС, OXA-48, and OXA-162 carbapenemases by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry." J Clin Microbiol 50(7): 2441-2443.Hrabak, J., V. Studentova, R. Walkova, H. Zemlickova, V. Jakubu, E. Chudackova, M. Gniadkowski, Y. Pfeifer, J.D. Perry, K. Wilkinson and T. Bergerova (2012). "Detection of NDM-1, VIM-1, cattle, OXA-48, and OXA-162 carbapenemases by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry." J Clin Microbiol 50 (7): 2441-2443.
Hrabak, J., R. Walkova, V. Studentova, E. Chudackova and T. Bergerova (2011). "Carbapenemase activity detection by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry." J Clin Microbiol 49(9): 3222-3227.Hrabak, J., R. Walkova, V. Studentova, E. Chudackova and T. Bergerova (2011). "Carbapenemase activity detection by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry." J Clin Microbiol 49 (9): 3222-3227.
Sparbier, K., S. Schubert, U. Weller, C. Boogen and M. Kostrzewa (2012). "Matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry-based functional assay for rapid detection of resistance against beta-lactam antibiotics." J Clin Microbiol 50(3): 927-937.Sparbier, K., S. Schubert, U. Weller, C. Boogen and M. Kostrzewa (2012). "Matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry-based functional assay for rapid detection of resistance against beta-lactam antibiotics." J Clin Microbiol 50 (3): 927-937.
Claims (38)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1457389A FR3024465B1 (en) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | CHARACTERIZATION OF MICROORGANISMS BY MALDI-TOF |
| FR1457389 | 2014-07-30 | ||
| PCT/FR2015/052105 WO2016016580A1 (en) | 2014-07-30 | 2015-07-29 | Characterization of microorganisms via maldi-tof |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017105467A RU2017105467A (en) | 2018-08-28 |
| RU2017105467A3 RU2017105467A3 (en) | 2019-01-17 |
| RU2698139C2 true RU2698139C2 (en) | 2019-08-22 |
Family
ID=51787094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017105467A RU2698139C2 (en) | 2014-07-30 | 2015-07-29 | Description of microorganisms characteristics using maldi-tof |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20170211123A1 (en) |
| EP (2) | EP3495492A1 (en) |
| JP (3) | JP6685279B2 (en) |
| KR (1) | KR102374464B1 (en) |
| CN (2) | CN114164251A (en) |
| ES (1) | ES2722112T5 (en) |
| FR (1) | FR3024465B1 (en) |
| RU (1) | RU2698139C2 (en) |
| SG (1) | SG11201700450VA (en) |
| WO (1) | WO2016016580A1 (en) |
| ZA (1) | ZA201700534B (en) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE539165T1 (en) * | 2007-10-19 | 2012-01-15 | Becton Dickinson Co | METHOD FOR DETECTING BETA-LACTAMASE |
| EP3548895B1 (en) * | 2016-11-30 | 2024-07-03 | Bruker Daltonics GmbH & Co. KG | Preparing live microbial samples and microorganisms for subsequent mass-specrometric measurement and evaluation |
| CN107236782A (en) * | 2017-06-05 | 2017-10-10 | 中国医学科学院北京协和医院 | Gram-negative bacteria positive blood culture of isolated glue and chemical reagent pre-treating method |
| WO2019034437A1 (en) | 2017-08-17 | 2019-02-21 | Conicet - Consejo Nacional De Investigaciones Científicas Y Técnicas | Direct detection of resistance mechanisms by maldi-tof mass spectrometry |
| KR20190054921A (en) * | 2017-11-14 | 2019-05-22 | 주식회사 노스퀘스트 | Mass spectrometric diagnosis apparatus and method for antimicrobial resistant bacteria inducing antibiotic modification |
| CN110144378A (en) * | 2018-02-11 | 2019-08-20 | 上海市食品药品检验所 | A kind of nearly edge microorganism mass spectrum identification method based on antibacterials difference culture |
| CA3090698A1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | Biomerieux, Inc. | Load lock chamber assemblies for sample analysis systems and related mass spectrometer systems and methods |
| WO2019202872A1 (en) * | 2018-04-16 | 2019-10-24 | 株式会社島津製作所 | Kit for mass spectrometry, kit for identifying microorganism, sample preparation method, analysis method, and method for identifying microorganism |
| KR102385738B1 (en) * | 2018-09-11 | 2022-04-13 | 주식회사 엘지화학 | Method of manufacturing specimens of poorly water-soluble materials for maldi mass spectrometry and method for quantitative analysis of water-insoluble materials by using maldi mass spectrometry |
| JP2020139789A (en) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 株式会社島津製作所 | Preparation method of sample for microbial analysis, microbial analysis method, microbial identification method and microbial analysis kit |
| FR3103900B1 (en) * | 2019-11-29 | 2024-07-19 | Univ Du Mans | Method for rapid identification of microorganisms by analysis of excitation-emission matrices |
| KR20210084040A (en) | 2019-12-27 | 2021-07-07 | 주식회사 노스퀘스트 | Detection of Carbapenemase-Producing Enterobacteriaceae by Using MALDI-TOF |
| US20230059795A1 (en) * | 2019-12-30 | 2023-02-23 | Seegene Medical Foundation | Direct detection method for pathogenic strain having resistance to carbapenem antibiotics |
| FR3119459A1 (en) * | 2021-02-04 | 2022-08-05 | bioMérieux | PLATE FOR ANALYSIS BY MASS SPECTROMETRY USING A MALDI IONIZATION TECHNIQUE |
| WO2024118601A1 (en) * | 2022-11-28 | 2024-06-06 | The Regents Of The University Of California | Ionizing an aerosol for analysis of particles in the aerosol |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005001475A2 (en) * | 2003-04-10 | 2005-01-06 | Kent Voorhees | Apparatus and method for detecting microscopic living organisms using bacteriophage |
| WO2012023845A1 (en) * | 2010-08-19 | 2012-02-23 | Erasmus University Medical Center Rotterdam | Methods and means for characterizing antibiotic resistance in microorganisms |
| US20120196309A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Yale University | Methods and Kits for Detection of Antibiotic Resistance |
| WO2012113699A1 (en) * | 2011-02-23 | 2012-08-30 | Bruker Daltonik Gmbh | Mass spectrometric determination of the inhibitory effect of substances on beta-lactamases |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4077845A (en) * | 1977-04-20 | 1978-03-07 | Miles Laboratories, Inc. | Disposable inoculation device and process of using same |
| JPS58179499A (en) * | 1982-04-13 | 1983-10-20 | Wako Pure Chem Ind Ltd | Stabilization of disc for bacterial sensitivity test |
| US5434053A (en) * | 1992-10-06 | 1995-07-18 | Gist-Brocades N.V. | Detection of antibiotics |
| IL139593A (en) * | 2000-11-09 | 2010-12-30 | Biogem Optical Ltd | Method for the detection of viable microorganisms |
| DE10140499B4 (en) † | 2001-08-17 | 2005-02-03 | Bruker Daltonik Gmbh | Sample carrier plates for mass spectrometry with ionization by matrix-assisted laser desorption |
| JP3860130B2 (en) * | 2002-08-21 | 2006-12-20 | 東洋鋼鈑株式会社 | Method for mass spectrometry by desorption / ionization of a solid support and a plurality of substances or complexes immobilized on the solid support |
| JP4740554B2 (en) * | 2004-05-12 | 2011-08-03 | オリンパス株式会社 | Culture microscope equipment |
| JP2007108015A (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Biologica:Kk | Analytical holder and use thereof |
| US20070092924A1 (en) * | 2005-10-25 | 2007-04-26 | Anderson Norman L | Process for treatment of protein samples |
| DE102006021493B4 (en) * | 2006-05-09 | 2010-04-01 | Bruker Daltonik Gmbh | Mass spectrometric measurement of microbial resistance |
| CN101802213B (en) * | 2007-08-01 | 2013-12-25 | 日立化成工业株式会社 | Pathogen detection in large-volume particulate samples |
| PT2181330E (en) * | 2007-08-31 | 2014-02-21 | Statens Seruminstitut | Compositions and means for diagnosing microbial infections |
| FR2924225B1 (en) * | 2007-11-27 | 2016-12-09 | Genoptics | FUNCTIONALIZED BIOPUCES FOR SPR-MS COUPLING |
| JP2012507710A (en) * | 2008-10-31 | 2012-03-29 | バイオメリュー・インコーポレイテッド | Method for the separation, characterization and / or identification of microorganisms using identification agents |
| GB0902033D0 (en) * | 2009-02-06 | 2009-03-11 | B V | Rapid detection of bacteria using mass spectrometric analysis |
| FR2951548B1 (en) * | 2009-10-15 | 2011-11-11 | Biomerieux Sa | METHOD FOR CHARACTERIZING AT LEAST ONE MICROORGANISM BY MASS SPECTROMETRY |
| DE102010023452B4 (en) * | 2010-06-11 | 2012-11-08 | Bruker Daltonik Gmbh | Mass spectrometric measurement of β-lactamase resistance |
| ES2859639T3 (en) * | 2010-11-25 | 2021-10-04 | Allecra Therapeutics Gmbh | Compounds and their use |
| FR2973041A1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-09-28 | Biomerieux Sa | DETECTION OF BACTERIA HAVING ENZYMATIC RESISTANCE TO CARBAPENEMA |
| PL2714922T3 (en) * | 2011-06-03 | 2018-02-28 | Universidade Do Porto | Method of detecting the resistant microorganisms to a therapeutic agent |
| GB201201547D0 (en) | 2012-01-30 | 2012-03-14 | Olink Ab | Method and product |
| JP6153731B2 (en) * | 2013-01-15 | 2017-06-28 | 大成建設株式会社 | Bacteria measurement method, antibacterial and / or bacteria reduction evaluation method, and holding material |
| EP3081652B1 (en) | 2015-04-13 | 2017-06-28 | Bruker Daltonik GmbH | Rapid testing of resistances by means of mass spectrometry |
-
2014
- 2014-07-30 FR FR1457389A patent/FR3024465B1/en active Active
-
2015
- 2015-07-29 RU RU2017105467A patent/RU2698139C2/en active
- 2015-07-29 JP JP2017504745A patent/JP6685279B2/en active Active
- 2015-07-29 SG SG11201700450VA patent/SG11201700450VA/en unknown
- 2015-07-29 WO PCT/FR2015/052105 patent/WO2016016580A1/en not_active Ceased
- 2015-07-29 CN CN202111498682.XA patent/CN114164251A/en active Pending
- 2015-07-29 EP EP19152443.8A patent/EP3495492A1/en not_active Withdrawn
- 2015-07-29 CN CN201580041281.8A patent/CN106574293B/en active Active
- 2015-07-29 KR KR1020177005583A patent/KR102374464B1/en active Active
- 2015-07-29 US US15/328,973 patent/US20170211123A1/en not_active Abandoned
- 2015-07-29 EP EP15756680.3A patent/EP3174994B2/en active Active
- 2015-07-29 ES ES15756680T patent/ES2722112T5/en active Active
-
2017
- 2017-01-23 ZA ZA2017/00534A patent/ZA201700534B/en unknown
-
2020
- 2020-03-31 JP JP2020063520A patent/JP6992112B2/en active Active
-
2021
- 2021-06-28 US US17/359,752 patent/US20210324441A1/en not_active Abandoned
- 2021-12-08 JP JP2021199223A patent/JP2022062713A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005001475A2 (en) * | 2003-04-10 | 2005-01-06 | Kent Voorhees | Apparatus and method for detecting microscopic living organisms using bacteriophage |
| WO2012023845A1 (en) * | 2010-08-19 | 2012-02-23 | Erasmus University Medical Center Rotterdam | Methods and means for characterizing antibiotic resistance in microorganisms |
| US20120196309A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Yale University | Methods and Kits for Detection of Antibiotic Resistance |
| WO2012113699A1 (en) * | 2011-02-23 | 2012-08-30 | Bruker Daltonik Gmbh | Mass spectrometric determination of the inhibitory effect of substances on beta-lactamases |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3495492A1 (en) | 2019-06-12 |
| US20210324441A1 (en) | 2021-10-21 |
| RU2017105467A3 (en) | 2019-01-17 |
| ES2722112T5 (en) | 2023-04-18 |
| FR3024465A1 (en) | 2016-02-05 |
| EP3174994B1 (en) | 2019-01-30 |
| CN106574293B (en) | 2021-12-24 |
| JP6992112B2 (en) | 2022-01-13 |
| KR20170041773A (en) | 2017-04-17 |
| EP3174994A1 (en) | 2017-06-07 |
| JP2020122794A (en) | 2020-08-13 |
| FR3024465B1 (en) | 2018-03-23 |
| SG11201700450VA (en) | 2017-02-27 |
| JP6685279B2 (en) | 2020-04-22 |
| WO2016016580A1 (en) | 2016-02-04 |
| KR102374464B1 (en) | 2022-03-15 |
| JP2022062713A (en) | 2022-04-20 |
| ES2722112T3 (en) | 2019-08-07 |
| RU2017105467A (en) | 2018-08-28 |
| US20170211123A1 (en) | 2017-07-27 |
| CN106574293A (en) | 2017-04-19 |
| EP3174994B2 (en) | 2022-12-07 |
| ZA201700534B (en) | 2018-05-30 |
| CN114164251A (en) | 2022-03-11 |
| JP2017523420A (en) | 2017-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2698139C2 (en) | Description of microorganisms characteristics using maldi-tof | |
| CN103108958B (en) | Method and apparatus for characterizing antibiotic resistance in microorganisms | |
| US11299763B2 (en) | Rapid test for microbial resistances by mass spectrometry | |
| KR102124151B1 (en) | Preparation of biological cells on mass spectrometric sample supports for desorbing ionization | |
| JP6232115B2 (en) | Method for determining whether a microorganism is potentially resistant to antimicrobial compounds | |
| JP6378153B2 (en) | Methods for characterizing antibiotic resistance in microorganisms | |
| US20240118287A1 (en) | Analysis plate for a mass spectrometry analysis and associated method for characterizing microorganisms by mass spectrometry |